RMCP Vol. 13 Núm. 2 (2022): Abril-Junio [versión en español]

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Edición Bilingüe Bilingual Edition

Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias Rev. Mex. Cienc. Pecu. Vol. 13 Núm. 2, pp. 323-583, ABRIL-JUNIO-2022

ISSN: 2448-6698

Rev. Mex. Cienc. Pecu. Vol. 13 Núm. 2, pp. 323-583, ABRIL-JUNIO-2022


REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS PECUARIAS Volumen 13 Numero 2, Abril-Junio 2022. Es una publicación trimestral de acceso abierto, revisada por pares y arbitrada, editada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Avenida Progreso No. 5, Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, C.P. 04010, Cuidad de México, www.inifap.gob.mx Distribuida por el Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad, Km 15.5 Carretera México-Toluca, Colonia Palo Alto, Cuidad de México, C.P. 05110. Editor responsable: Arturo García Fraustro. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 042021-051209561700-203. ISSN: 2428-6698, otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor (INDAUTOR). Responsable de la última actualización de este número: Arturo García Fraustro, Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad, Km. 15.5 Carretera México-Toluca, Colonia Palo Alto, Ciudad de México, C.P. 015110. http://cienciaspecuarias. inifap.gob.mx, la presente publicación tuvo su última actualización en mayo de 2022. Sistema silvopastoril Alnus acuminata, Morus nigra y ganado vacuno criollo en Bongará, Amazonas, Perú. Fotografía: INDES CES UNTRM-Michel León

DIRECTORIO EDITOR EN JEFE Arturo García Fraustro

FUNDADOR John A. Pino EDITORES ADJUNTOS Oscar L. Rodríguez Rivera Alfonso Arias Medina

EDITORES POR DISCIPLINA Dra. Yolanda Beatriz Moguel Ordóñez, INIFAP, México Dr. Ramón Molina Barrios, Instituto Tecnológico de Sonora, Dr. Alfonso Juventino Chay Canul, Universidad Autónoma de Tabasco, México Dra. Maria Cristina Schneider, Universidad de Georgetown, Estados Unidos Dr. Feliciano Milian Suazo, Universidad Autónoma de Querétaro, México Dr. Javier F. Enríquez Quiroz, INIFAP, México Dra. Martha Hortencia Martín Rivera, Universidad de Sonora URN, México Dr. Fernando Arturo Ibarra Flores, Universidad de Sonora URN, México Dr. James A. Pfister, USDA, Estados Unidos Dr. Eduardo Daniel Bolaños Aguilar, INIFAP, México Dr. Sergio Iván Román-Ponce, INIFAP, México Dr. Jesús Fernández Martín, INIA, España Dr. Maurcio A. Elzo, Universidad de Florida Dr. Sergio D. Rodríguez Camarillo, INIFAP, México Dra. Nydia Edith Reyes Rodríguez, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, México Dra. Maria Salud Rubio Lozano, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM, México Dra. Elizabeth Loza-Rubio, INIFAP, México Dr. Juan Carlos Saiz Calahorra, Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas, España Dr. José Armando Partida de la Peña, INIFAP, México Dr. José Luis Romano Muñoz, INIFAP, México Dr. Jorge Alberto López García, INIFAP, México

Dr. Alejandro Plascencia Jorquera, Universidad Autónoma de Baja California, México Dr. Juan Ku Vera, Universidad Autónoma de Yucatán, México Dr. Ricardo Basurto Gutiérrez, INIFAP, México Dr. Luis Corona Gochi, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM, México Dr. Juan Manuel Pinos Rodríguez, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Veracruzana, México Dr. Carlos López Coello, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM, México Dr. Arturo Francisco Castellanos Ruelas, Facultad de Química. UADY Dra. Guillermina Ávila Ramírez, UNAM, México Dr. Emmanuel Camuus, CIRAD, Francia. Dr. Héctor Jiménez Severiano, INIFAP., México Dr. Juan Hebert Hernández Medrano, UNAM, México Dr. Adrian Guzmán Sánchez, Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco, México Dr. Eugenio Villagómez Amezcua Manjarrez, INIFAP, CENID Salud Animal e Inocuidad, México Dr. José Juan Hernández Ledezma, Consultor privado Dr. Fernando Cervantes Escoto, Universidad Autónoma Chapingo, México Dr. Adolfo Guadalupe Álvarez Macías, Universidad Autónoma Metropolitana Xochimilco, México Dr. Alfredo Cesín Vargas, UNAM, México Dra. Marisela Leal Hernández, INIFAP, México Dr. Efrén Ramírez Bribiesca, Colegio de Postgraduados, México

TIPOGRAFÍA Y FORMATO: Oscar L. Rodríguez Rivera

Indizada en el “Journal Citation Report” Science Edition del ISI . Inscrita en el Sistema de Clasificación de Revistas Científicas y Tecnológicas de CONACyT; en EBSCO Host y la Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal (RedALyC) (www.redalyc.org); en la Red Iberoamericana de Revistas Científicas de Veterinaria de Libre Acceso (www.veterinaria.org/revistas/ revivec); en los Índices SCOPUS y EMBASE de Elsevier (www.elsevier. com).

I


REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS PECUARIAS La Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias es un órgano de difusión científica y técnica de acceso abierto, revisada por pares y arbitrada. Su objetivo es dar a conocer los resultados de las investigaciones realizadas por cualquier institución científica, relacionadas particularmente con las distintas disciplinas de la Medicina Veterinaria y la Zootecnia. Además de trabajos de las disciplinas indicadas en su Comité Editorial, se aceptan también para su evaluación y posible publicación, trabajos de otras disciplinas, siempre y cuando estén relacionados con la investigación pecuaria. Se publican en la revista tres categorías de trabajos: Artículos Científicos, Notas de Investigación y Revisiones Bibliográficas (consultar las Notas al autor); la responsabilidad de cada trabajo recae exclusivamente en los autores, los cuales, por la naturaleza misma de los experimentos pueden verse obligados a referirse en algunos casos a los nombres comerciales de ciertos productos, ello sin embargo, no implica preferencia por los productos citados o ignorancia respecto a los omitidos, ni tampoco significa en modo alguno respaldo publicitario hacia los productos mencionados. Todas las contribuciones serán cuidadosamente evaluadas por árbitros, considerando su calidad y relevancia académica. Queda entendido que el someter un manuscrito implica que la investigación descrita es única e inédita. La publicación de Rev. Mex. Cienc. Pecu. es trimestral en formato bilingüe Español e Inglés. El costo

total por publicar es de $ 7,280.00 más IVA por manuscrito ya editado. Se publica en formato digital en acceso abierto, por lo que se autoriza la reproducción total o parcial del contenido de los artículos si se cita la fuente. El envío de los trabajos de debe realizar directamente en el sitio oficial de la revista. Correspondencia adicional deberá dirigirse al Editor Adjunto a la siguiente dirección: Calle 36 No. 215 x 67 y 69 Colonia Montes de Amé, C.P. 97115 Mérida, Yucatán, México. Tel/Fax +52 (999) 941-5030. Correo electrónico (C-ele): rodriguez_oscar@prodigy.net.mx. La correspondencia relativa a suscripciones, asuntos de intercambio o distribución de números impresos anteriores, deberá dirigirse al Editor en Jefe de la Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias, CENID Salud Animal e Inocuidad, Km 15.5 Carretera México-Toluca, Col. Palo Alto, D.F. C.P. 05110, México; Tel: +52(55) 3871-8700 ext. 80316; garcia.arturo@inifap.gob.mx o arias.alfonso@inifap.gob.mx. Inscrita en la base de datos de EBSCO Host y la Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal (RedALyC) (www.redalyc.org), en la Red Iberoamericana de Revistas Científicas de Veterinaria de Libre Acceso (www.veterinaria.org/revistas/ revivec), indizada en el “Journal Citation Report” Science Edition del ISI (http://thomsonreuters. com/) y en los Índices SCOPUS y EMBASE de Elsevier (www.elsevier.com)

VISITE NUESTRA PÁGINA EN INTERNET Artículos completos desde 1963 a la fecha y Notas al autor en: http://cienciaspecuarias.inifap.gob.mx Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias is an open access peer-reviewed and refereed scientific and technical journal, which publishes results of research carried out in any scientific or academic institution, especially related to different areas of veterinary medicine and animal production. Papers on disciplines different from those shown in Editorial Committee can be accepted, if related to livestock research. The journal publishes three types of papers: Research Articles, Technical Notes and Review Articles (please consult Instructions for authors). Authors are responsible for the content of each manuscript, which, owing to the nature of the experiments described, may contain references, in some cases, to commercial names of certain products, which however, does not denote preference for those products in particular or of a lack of knowledge of any other which are not mentioned, nor does it signify in any way an advertisement or an endorsement of the referred products. All contributions will be carefully refereed for academic relevance and quality. Submission of an article is understood to imply that the research described is unique and unpublished. Rev. Mex. Cien. Pecu. is published quarterly in original lenguage Spanish or English. Total fee charges are US $ 425.00 per article in both printed languages.

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REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS PECUARIAS

REV. MEX. CIENC. PECU.

VOL. 13 No. 2

ABRIL-JUNIO-2022

CONTENIDO Contents

ARTÍCULOS Articles

Pág.

Efecto de extractos naturales sobre la estabilidad oxidativa de hamburguesas de carne de cerdo durante el almacenamiento refrigerado Effect of natural extracts on the oxidative stability of pork hamburgers during refrigerated storage María Josefina Graciano Cristóbal, Javier Germán Rodríguez Carpena, María Teresa Sumaya Martínez, Rosendo Balois Morales, Edgar Iván Jiménez Ruiz, Pedro Ulises Bautista Rosales …………………………….………………………………………………………………………………………………………….323 Diagnóstico de la calidad sanitaria de queserías artesanales en Salinas, San Luis Potosí Diagnosis of the health quality of artisanal cheese dairies in Salinas, San Luis Potosí Rocío Rodríguez-Gallegos, Gregorio Álvarez-Fuentes, Juan Antonio Rendón-Huerta, Juan Ángel Morales-Rueda, Juan Carlos García-López, Luis Alberto Olvera-Vargas …………………..340 Perspectivas sobre la continuidad, calidad de leche y entorno en unidades de producción de leche en el estado de Aguascalientes, México Perspectives on continuity, milk quality and environment in milk production units in the state of Aguascalientes, Mexico Carlos Eduardo Romo-Bacco, Neftali Parga-Montoya, Arturo Gerardo Valdivia-Flores, Rodrigo Gabriel Carranza-Trinidad, María del Carmen Montoya Landeros, Abril Areli Llamas-Martínez, María Mayela Aguilar Romero ……………………………………………………………………..……………………………….357 Actividad antimicrobiana de plantas nativas de Sonora, México, contra bacterias patógenas aisladas de leche de vacas diagnosticadas con mastitis Antimicrobial activity of plants native to Sonora, Mexico, against pathogenic bacteria isolated from milk from cows diagnosed with mastitis Jesús Sosa-Castañeda, Carmen Guadalupe Manzanarez-Quin, Ramón Dolores Valdez-Domínguez, Cristina Ibarra-Zazueta, Reyna Fabiola Osuna-Chávez, Edgar Omar Rueda-Puente, Carlos Gabriel Hernández-Moreno, Alejandro Santos-Espinosa, Alejandro Epigmenio-Chávez, Claudia Vanessa García-Baldenegro, Tania Elisa González-Soto, Ana Dolores Armenta-Calderón, Priscilia Yazmín Heredia Castro …………………………………………………………………………………..……………………………375

III


Pharmacokinetic analysis of intraarticular injection of insulin and its effect on IGF-1 expression in synovial fluid of healthy horses Análisis farmacocinético de la inyección intraarticular de insulina y su efecto sobre la expresión del IGF-1 en el líquido sinovial de caballos sanos Fernando García-Lacy, Lilia Gutiérrez-Olvera, María Bernad, Lisa Fortier, Francisco Trigo-Talavera, Margarita Gómez-Chavarín, Alejandro Rodríguez-Monterde …………….…….………………………………391 Productive performance of sheep fed buffel grass silage in replacement of corn silage Desempeño productivo de ovinos alimentados con ensilaje de pasto buffel en sustitución de ensilaje de maíz Tiara Millena Barros e Silva, Gherman Garcia Leal de Araújo, Tadeu Vinhas Voltolini, Mário Adriano Ávila Queiroz, Sandra Mari Yamamoto, Fábio Nunes Lista, Glayciane Costa Gois, Salete Alves de Moraes, Fleming Sena Campos, Madriano Christilis da Rocha Santos ………………..…………………….408

REVISIONES DE LITERATURA Reviews Función ovárica y respuesta a la sincronización del estro en ganado Criollo en México. Revisión Ovarian function and response to estrus synchronization in Creole cattle in Mexico. Review Elizabeth Pérez-Ruiz, Andrés Quezada- Casasola, José Maria Carrera-Chávez, Alan Álvarez-Holguín, Jesús Manuel Ochoa-Rivero, Manuel Gustavo Chávez-Ruiz, Sergio Iván Román-Ponce ………..……422 Ultrasonography and physiological description of essential events for reproductive management in dairy cattle. Review Ultrasonografía y descripción fisiológica de eventos esenciales para el manejo reproductivo en ganado lechero. Revisión María Elena Torres-Lechuga, Juan González-Maldonado ……………………………………….……………….452 Demi-embryo reconstitution, a factor to consider for the success of embryo bisection. Review La reconstitución de demi-embriones: un factor a considerar para el buen éxito de la bisección de embriones. Revisión Alfredo Lorenzo-Torres, Raymundo Rangel-Santos, Agustín Ruíz-Flores, Demetrio Alonso AmbrízGarcía …………………………………………………………………….………………………………………………………..473 Estrés por calor en ganado lechero con énfasis en la producción de leche y los hábitos de consumo de alimento y agua. Revisión Heat stress in dairy cattle with emphasis on milk production and feed and water intake habits. Review Abelardo Correa-Calderón, Leonel Avendaño-Reyes, M. Ángeles López-Baca, Ulises Macías-Cruz ………………………………………………………………………………..……………………………..……………………….488

IV


Concentrado de proteína de papa: una posible alternativa al uso de antibióticos en las dietas para lechones destetados. Revisión Potato protein concentrate: a possible alternative to the use of antibiotics in diets for weaned piglets. Review Erick Alejandro Parra Alarcón, Teresita de Jesús Hijuitl Valeriano, Gerardo Mariscal Landín, Tércia Cesária Reis de Souza …………………………………..………………………………………………………….510

Apis mellifera en México: producción de miel, flora melífera y aspectos de polinización. Revisión

Apis mellifera in Mexico: honey production, melliferous flora and pollination aspects. Review Fernanda Baena-Díaz, Estrella Chévez, Fortunato Ruiz de la Merced, Luciana Porter-Bolland……..525

NOTAS DE INVESTIGACIÓN Technical notes Induced lactation in Holstein cattle with no exogenous progesterone supplementation and with reduced doses of estradiol benzoate Inducción de la lactancia en ganado Holstein con dosis reducidas de benzoato de estradiol y sin suplementar progesterona exógena Juan González-Maldonado, Raymundo Rangel-Santos, Gustavo Ramírez-Valverde, Jaime GallegosSánchez, Lorenzo Beunabad-Carrasco, Javier-Antillón Ruiz …………………………….………………..….549 Frecuencia y puntaje de jadeo en bovinos productores de carne en finalización intensiva durante el verano Panting frequency and score in beef cattle in intensive finishing during summer in the dry tropics Ana Mireya Romo Valdez, Jesús José Portillo Loera, Jesús David Urías Estrada, Alfredo Estrada Angulo, Beatriz Isabel Castro Pérez, Francisco Gerardo Ríos Rincón ……………………………………….559 Arreglos silvopastoriles con Alnus acuminata y su efecto sobre parámetros productivos y nutricionales del componente forrajero Silvopastoral arrangements with Alnus acuminata and their effect on productive and nutritional parameters of the forage component José Américo Saucedo-Uriarte, Segundo Manuel Oliva-Cruz, Jorge Luis Maicelo-Quintana, Jegnes Benjamín Meléndez-Mori, Roicer Collazos-Silva ……………………………………………….…………573

V


Actualización: marzo, 2020 NOTAS AL AUTOR La Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias se edita completa en dos idiomas (español e inglés) y publica tres categorías de trabajos: Artículos científicos, Notas de investigación y Revisiones bibliográficas.

6.

Los autores interesados en publicar en esta revista deberán ajustarse a los lineamientos que más adelante se indican, los cuales en términos generales, están de acuerdo con los elaborados por el Comité Internacional de Editores de Revistas Médicas (CIERM) Bol Oficina Sanit Panam 1989;107:422-437. 1.

2.

3.

Página del título Resumen en español Resumen en inglés Texto Agradecimientos y conflicto de interés Literatura citada

Sólo se aceptarán trabajos inéditos. No se admitirán si están basados en pruebas de rutina, ni datos experimentales sin estudio estadístico cuando éste sea indispensable. Tampoco se aceptarán trabajos que previamente hayan sido publicados condensados o in extenso en Memorias o Simposio de Reuniones o Congresos (a excepción de Resúmenes). Todos los trabajos estarán sujetos a revisión de un Comité Científico Editorial, conformado por Pares de la Disciplina en cuestión, quienes desconocerán el nombre e Institución de los autores proponentes. El Editor notificará al autor la fecha de recepción de su trabajo. El manuscrito deberá someterse a través del portal de la Revista en la dirección electrónica: http://cienciaspecuarias.inifap.gob.mx, consultando el “Instructivo para envío de artículos en la página de la Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias”. Para su elaboración se utilizará el procesador de Microsoft Word, con letra Times New Roman a 12 puntos, a doble espacio. Asimismo se deberán llenar los formatos de postulación, carta de originalidad y no duplicidad y disponibles en el propio sitio oficial de la revista.

4.

Por ser una revista con arbitraje, y para facilitar el trabajo de los revisores, todos los renglones de cada página deben estar numerados; asimismo cada página debe estar numerada, inclusive cuadros, ilustraciones y gráficas.

5.

Los artículos tendrán una extensión máxima de 20 cuartillas a doble espacio, sin incluir páginas de Título, y cuadros o figuras (los cuales no deberán exceder de ocho y ser incluidos en el texto). Las Notas de investigación tendrán una extensión máxima de 15 cuartillas y 6 cuadros o figuras. Las Revisiones bibliográficas una extensión máxima de 30 cuartillas y 5 cuadros.

Los manuscritos de las tres categorías de trabajos que se publican en la Rev. Mex. Cienc. Pecu. deberán contener los componentes que a continuación se indican, empezando cada uno de ellos en página aparte.

7.

Página del Título. Solamente debe contener el título del trabajo, que debe ser conciso pero informativo; así como el título traducido al idioma inglés. En el manuscrito no es necesaria información como nombres de autores, departamentos, instituciones, direcciones de correspondencia, etc., ya que estos datos tendrán que ser registrados durante el proceso de captura de la solicitud en la plataforma del OJS (http://ciencias pecuarias.inifap.gob.mx).

8.

Resumen en español. En la segunda página se debe incluir un resumen que no pase de 250 palabras. En él se indicarán los propósitos del estudio o investigación; los procedimientos básicos y la metodología empleada; los resultados más importantes encontrados, y de ser posible, su significación estadística y las conclusiones principales. A continuación del resumen, en punto y aparte, agregue debidamente rotuladas, de 3 a 8 palabras o frases cortas clave que ayuden a los indizadores a clasificar el trabajo, las cuales se publicarán junto con el resumen.

9.

Resumen en inglés. Anotar el título del trabajo en inglés y a continuación redactar el “abstract” con las mismas instrucciones que se señalaron para el resumen en español. Al final en punto y aparte, se deberán escribir las correspondientes palabras clave (“key words”).

10. Texto. Las tres categorías de trabajos que se publican en la Rev. Mex. Cienc. Pecu. consisten en lo siguiente: a) Artículos científicos. Deben ser informes de trabajos originales derivados de resultados parciales o finales de investigaciones. El texto del Artículo científico se divide en secciones que llevan estos encabezamientos:

VI


Introducción Materiales y Métodos Resultados Discusión Conclusiones e implicaciones Literatura citada

referencias, aunque pueden insertarse en el texto (entre paréntesis).

Reglas básicas para la Literatura citada Nombre de los autores, con mayúsculas sólo las iniciales, empezando por el apellido paterno, luego iniciales del materno y nombre(s). En caso de apellidos compuestos se debe poner un guión entre ambos, ejemplo: Elías-Calles E. Entre las iniciales de un autor no se debe poner ningún signo de puntuación, ni separación; después de cada autor sólo se debe poner una coma, incluso después del penúltimo; después del último autor se debe poner un punto.

En los artículos largos puede ser necesario agregar subtítulos dentro de estas divisiones a fin de hacer más claro el contenido, sobre todo en las secciones de Resultados y de Discusión, las cuales también pueden presentarse como una sola sección. b) Notas de investigación. Consisten en modificaciones a técnicas, informes de casos clínicos de interés especial, preliminares de trabajos o investigaciones limitadas, descripción de nuevas variedades de pastos; así como resultados de investigación que a juicio de los editores deban así ser publicados. El texto contendrá la misma información del método experimental señalado en el inciso a), pero su redacción será corrida del principio al final del trabajo; esto no quiere decir que sólo se supriman los subtítulos, sino que se redacte en forma continua y coherente.

El título del trabajo se debe escribir completo (en su idioma original) luego el título abreviado de la revista donde se publicó, sin ningún signo de puntuación; inmediatamente después el año de la publicación, luego el número del volumen, seguido del número (entre paréntesis) de la revista y finalmente el número de páginas (esto en caso de artículo ordinario de revista). Puede incluir en la lista de referencias, los artículos aceptados aunque todavía no se publiquen; indique la revista y agregue “en prensa” (entre corchetes).

c) Revisiones bibliográficas. Consisten en el tratamiento y exposición de un tema o tópico de relevante actualidad e importancia; su finalidad es la de resumir, analizar y discutir, así como poner a disposición del lector información ya publicada sobre un tema específico. El texto se divide en: Introducción, y las secciones que correspondan al desarrollo del tema en cuestión.

En el caso de libros de un solo autor (o más de uno, pero todos responsables del contenido total del libro), después del o los nombres, se debe indicar el título del libro, el número de la edición, el país, la casa editorial y el año. Cuando se trate del capítulo de un libro de varios autores, se debe poner el nombre del autor del capítulo, luego el título del capítulo, después el nombre de los editores y el título del libro, seguido del país, la casa editorial, año y las páginas que abarca el capítulo.

11. Agradecimientos y conflicto de interés. Siempre que corresponda, se deben especificar las colaboraciones que necesitan ser reconocidas, tales como a) la ayuda técnica recibida; b) el agradecimiento por el apoyo financiero y material, especificando la índole del mismo; c) las relaciones financieras que pudieran suscitar un conflicto de intereses. Las personas que colaboraron pueden ser citadas por su nombre, añadiendo su función o tipo de colaboración; por ejemplo: “asesor científico”, “revisión crítica de la propuesta para el estudio”, “recolección de datos”, etc. Siempre que corresponda, los autores deberán mencionar si existe algún conflicto de interés. 12. Literatura citada. Numere las referencias consecutivamente en el orden en que se mencionan por primera vez en el texto. Las referencias en el texto, en los cuadros y en las ilustraciones se deben identificar mediante números arábigos entre paréntesis, sin señalar el año de la referencia. Evite hasta donde sea posible, el tener que mencionar en el texto el nombre de los autores de las referencias. Procure abstenerse de utilizar los resúmenes como referencias; las “observaciones inéditas” y las “comunicaciones personales” no deben usarse como

En el caso de tesis, se debe indicar el nombre del autor, el título del trabajo, luego entre corchetes el grado (licenciatura, maestría, doctorado), luego el nombre de la ciudad, estado y en su caso país, seguidamente el nombre de la Universidad (no el de la escuela), y finalmente el año. Emplee el estilo de los ejemplos que aparecen a continuación, los cuales están parcialmente basados en el formato que la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos usa en el Index Medicus. Revistas

Artículo ordinario, con volumen y número. (Incluya el nombre de todos los autores cuando sean seis o menos; si son siete o más, anote sólo el nombre de los seis primeros y agregue “et al.”).

VII


I)

Basurto GR, Garza FJD. Efecto de la inclusión de grasa o proteína de escape ruminal en el comportamiento de toretes Brahman en engorda. Téc Pecu Méx 1998;36(1):35-48.

XI)

Sólo número sin indicar volumen. II) Stephano HA, Gay GM, Ramírez TC. Encephalomielitis, reproductive failure and corneal opacity (blue eye) in pigs associated with a paramyxovirus infection. Vet Rec 1988;(122):6-10.

XII) Cunningham EP. Genetic diversity in domestic animals: strategies for conservation and development. In: Miller RH et al. editors. Proc XX Beltsville Symposium: Biotechnology’s role in genetic improvement of farm animals. USDA. 1996:13.

III) Chupin D, Schuh H. Survey of present status ofthe use of artificial insemination in developing countries. World Anim Rev 1993;(74-75):26-35.

Tesis.

No se indica el autor.

XIII) Alvarez MJA. Inmunidad humoral en la anaplasmosis y babesiosis bovinas en becerros mantenidos en una zona endémica [tesis maestría]. México, DF: Universidad Nacional Autónoma de México; 1989.

IV) Cancer in South Africa [editorial]. S Afr Med J 1994;84:15.

Suplemento de revista.

XIV) Cairns RB. Infrared spectroscopic studies of solid oxigen [doctoral thesis]. Berkeley, California, USA: University of California; 1965.

V) Hall JB, Staigmiller RB, Short RE, Bellows RA, Bartlett SE. Body composition at puberty in beef heifers as influenced by nutrition and breed [abstract]. J Anim Sci 1998;71(Suppl 1):205.

Organización como autor. XV) NRC. National Research Council. The nutrient requirements of beef cattle. 6th ed. Washington, DC, USA: National Academy Press; 1984.

Organización, como autor. VI) The Cardiac Society of Australia and New Zealand. Clinical exercise stress testing. Safety and performance guidelines. Med J Aust 1996;(164):282-284.

XVI) SAGAR. Secretaría de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural. Curso de actualización técnica para la aprobación de médicos veterinarios zootecnistas responsables de establecimientos destinados al sacrificio de animales. México. 1996.

En proceso de publicación. VII) Scifres CJ, Kothmann MM. Differential grazing use of herbicide treated area by cattle. J Range Manage [in press] 2000.

XVII) AOAC. Oficial methods of analysis. 15th ed. Arlington, VA, USA: Association of Official Analytical Chemists. 1990.

Libros y otras monografías

XVIII) SAS. SAS/STAT User’s Guide (Release 6.03). Cary NC, USA: SAS Inst. Inc. 1988.

Autor total. VIII) Steel RGD, Torrie JH. Principles and procedures of statistics: A biometrical approach. 2nd ed. New York, USA: McGraw-Hill Book Co.; 1980.

XIX) SAS. SAS User´s Guide: Statistics (version 5 ed.). Cary NC, USA: SAS Inst. Inc. 1985.

Publicaciones electrónicas

Autor de capítulo. IX)

XX) Jun Y, Ellis M. Effect of group size and feeder type on growth performance and feeding patterns in growing pigs. J Anim Sci 2001;79:803-813. http://jas.fass.org/cgi/reprint/79/4/803.pdf. Accessed Jul 30, 2003.

Roberts SJ. Equine abortion. In: Faulkner LLC editor. Abortion diseases of cattle. 1rst ed. Springfield, Illinois, USA: Thomas Books; 1968:158-179.

Memorias de reuniones. X)

Olea PR, Cuarón IJA, Ruiz LFJ, Villagómez AE. Concentración de insulina plasmática en cerdas alimentadas con melaza en la dieta durante la inducción de estro lactacional [resumen]. Reunión nacional de investigación pecuaria. Querétaro, Qro. 1998:13.

XXI) Villalobos GC, González VE, Ortega SJA. Técnicas para estimar la degradación de proteína y materia orgánica en el rumen y su importancia en rumiantes en pastoreo. Téc Pecu Méx 2000;38(2): 119-134. http://www.tecnicapecuaria.org/trabajos/20021217 5725.pdf. Consultado 30 Ago, 2003.

Loeza LR, Angeles MAA, Cisneros GF. Alimentación de cerdos. En: Zúñiga GJL, Cruz BJA editores. Tercera reunión anual del centro de investigaciones forestales y agropecuarias del estado de Veracruz. Veracruz. 1990:51-56.

VIII


XXII) Sanh MV, Wiktorsson H, Ly LV. Effect of feeding level on milk production, body weight change, feed conversion and postpartum oestrus of crossbred lactating cows in tropical conditions. Livest Prod Sci 2002;27(2-3):331-338. http://www.sciencedirect. com/science/journal/03016226. Accessed Sep 12, 2003.

ha hectárea (s) h hora (s) i.m. intramuscular (mente) i.v. intravenosa (mente) J joule (s) kg kilogramo (s) km kilómetro (s) L litro (s) log logaritmo decimal Mcal megacaloría (s) MJ megajoule (s) m metro (s) msnm metros sobre el nivel del mar µg microgramo (s) µl microlitro (s) µm micrómetro (s)(micra(s)) mg miligramo (s) ml mililitro (s) mm milímetro (s) min minuto (s) ng nanogramo (s)Pprobabilidad (estadística) p página PC proteína cruda PCR reacción en cadena de la polimerasa pp páginas ppm partes por millón % por ciento (con número) rpm revoluciones por minuto seg segundo (s) t tonelada (s) TND total de nutrientes digestibles UA unidad animal UI unidades internacionales

13. Cuadros, Gráficas e Ilustraciones. Es preferible que sean pocos, concisos, contando con los datos necesarios para que sean autosuficientes, que se entiendan por sí mismos sin necesidad de leer el texto. Para las notas al pie se deberán utilizar los símbolos convencionales. 14 Versión final. Es el documento en el cual los autores ya integraron las correcciones y modificaciones indicadas por el Comité Revisor. Los trabajos deberán ser elaborados con Microsoft Word. Las fotografías e imágenes deberán estar en formato jpg (o compatible) con al menos 300 dpi de resolución. Tanto las fotografías, imágenes, gráficas, cuadros o tablas deberán incluirse en el mismo archivo del texto. Los cuadros no deberán contener ninguna línea vertical, y las horizontales solamente las que delimitan los encabezados de columna, y la línea al final del cuadro. 15. Una vez recibida la versión final, ésta se mandará para su traducción al idioma inglés o español, según corresponda. Si los autores lo consideran conveniente podrán enviar su manuscrito final en ambos idiomas. 16. Tesis. Se publicarán como Artículo o Nota de Investigación, siempre y cuando se ajusten a las normas de esta revista. 17. Los trabajos no aceptados para su publicación se regresarán al autor, con un anexo en el que se explicarán los motivos por los que se rechaza o las modificaciones que deberán hacerse para ser reevaluados.

versus

xg

gravedades

Cualquier otra abreviatura se pondrá entre paréntesis inmediatamente después de la(s) palabra(s) completa(s).

18. Abreviaturas de uso frecuente: cal cm °C DL50 g

vs

caloría (s) centímetro (s) grado centígrado (s) dosis letal 50% gramo (s)

19. Los nombres científicos y otras locuciones latinas se deben escribir en cursivas.

IX


Updated: March, 2020 INSTRUCTIONS FOR AUTHORS Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias is a scientific journal published in a bilingual format (Spanish and English) which carries three types of papers: Research Articles, Technical Notes, and Reviews. Authors interested in publishing in this journal, should follow the belowmentioned directives which are based on those set down by the International Committee of Medical Journal Editors (ICMJE) Bol Oficina Sanit Panam 1989;107:422-437. 1.

2.

3.

4.

5.

6.

Title page Abstract Text Acknowledgments and conflict of interest Literature cited

Only original unpublished works will be accepted. Manuscripts based on routine tests, will not be accepted. All experimental data must be subjected to statistical analysis. Papers previously published condensed or in extenso in a Congress or any other type of Meeting will not be accepted (except for Abstracts). All contributions will be peer reviewed by a scientific editorial committee, composed of experts who ignore the name of the authors. The Editor will notify the author the date of manuscript receipt. Papers will be submitted in the Web site http://cienciaspecuarias.inifap.gob.mx, according the “Guide for submit articles in the Web site of the Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias”. Manuscripts should be prepared, typed in a 12 points font at double space (including the abstract and tables), At the time of submission a signed agreement co-author letter should enclosed as complementary file; coauthors at different institutions can mail this form independently. The corresponding author should be indicated together with his address (a post office box will not be accepted), telephone and Email.

7.

Title page. It should only contain the title of the work, which should be concise but informative; as well as the title translated into English language. In the manuscript is not necessary information as names of authors, departments, institutions and correspondence addresses, etc.; as these data will have to be registered during the capture of the application process on the OJS platform (http://cienciaspecuarias.inifap.gob.mx).

8.

Abstract. On the second page a summary of no more than 250 words should be included. This abstract should start with a clear statement of the objectives and must include basic procedures and methodology. The more significant results and their statistical value and the main conclusions should be elaborated briefly. At the end of the abstract, and on a separate line, a list of up to 10 key words or short phrases that best describe the nature of the research should be stated.

9.

Text. The three categories of articles which are published in Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias are the following:

a) Research Articles. They should originate in primary

works and may show partial or final results of research. The text of the article must include the following parts:

To facilitate peer review all pages should be numbered consecutively, including tables, illustrations and graphics, and the lines of each page should be numbered as well.

Introduction Materials and Methods Results Discussion Conclusions and implications Literature cited

Research articles will not exceed 20 double spaced pages, without including Title page and Tables and Figures (8 maximum and be included in the text). Technical notes will have a maximum extension of 15 pages and 6 Tables and Figures. Reviews should not exceed 30 pages and 5 Tables and Figures.

In lengthy articles, it may be necessary to add other sections to make the content clearer. Results and Discussion can be shown as a single section if considered appropriate.

Manuscripts of all three type of articles published in Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias should contain the following sections, and each one should begin on a separate page.

b) Technical Notes. They should be brief and be evidence for technical changes, reports of clinical cases of special interest, complete description of a limited investigation, or research results which

X


should be published as a note in the opinion of the editors. The text will contain the same information presented in the sections of the research article but without section titles.

names(s), the number of the edition, the country, the printing house and the year. e. When a reference is made of a chapter of book written by several authors; the name of the author(s) of the chapter should be quoted, followed by the title of the chapter, the editors and the title of the book, the country, the printing house, the year, and the initial and final pages.

c) Reviews. The purpose of these papers is to

summarize, analyze and discuss an outstanding topic. The text of these articles should include the following sections: Introduction, and as many sections as needed that relate to the description of the topic in question.

f. In the case of a thesis, references should be made of the author’s name, the title of the research, the degree obtained, followed by the name of the City, State, and Country, the University (not the school), and finally the year.

10. Acknowledgements. Whenever appropriate, collaborations that need recognition should be specified: a) Acknowledgement of technical support; b) Financial and material support, specifying its nature; and c) Financial relationships that could be the source of a conflict of interest.

Examples The style of the following examples, which are partly based on the format the National Library of Medicine of the United States employs in its Index Medicus, should be taken as a model.

People which collaborated in the article may be named, adding their function or contribution; for example: “scientific advisor”, “critical review”, “data collection”, etc. 11. Literature cited. All references should be quoted in their original language. They should be numbered consecutively in the order in which they are first mentioned in the text. Text, tables and figure references should be identified by means of Arabic numbers. Avoid, whenever possible, mentioning in the text the name of the authors. Abstain from using abstracts as references. Also, “unpublished observations” and “personal communications” should not be used as references, although they can be inserted in the text (inside brackets).

Journals

Standard journal article (List the first six authors followed by et al.) I)

Basurto GR, Garza FJD. Efecto de la inclusión de grasa o proteína de escape ruminal en el comportamiento de toretes Brahman en engorda. Téc Pecu Méx 1998;36(1):35-48.

Issue with no volume

Key rules for references

II) Stephano HA, Gay GM, Ramírez TC. Encephalomielitis, reproductive failure and corneal opacity (blue eye) in pigs associated with a paramyxovirus infection. Vet Rec 1988;(122):6-10.

a. The names of the authors should be quoted beginning with the last name spelt with initial capitals, followed by the initials of the first and middle name(s). In the presence of compound last names, add a dash between both, i.e. Elias-Calles E. Do not use any punctuation sign, nor separation between the initials of an author; separate each author with a comma, even after the last but one.

III) Chupin D, Schuh H. Survey of present status of the use of artificial insemination in developing countries. World Anim Rev 1993;(74-75):26-35.

No author given

b. The title of the paper should be written in full, followed by the abbreviated title of the journal without any punctuation sign; then the year of the publication, after that the number of the volume, followed by the number (in brackets) of the journal and finally the number of pages (this in the event of ordinary article).

IV) Cancer in South Africa [editorial]. S Afr Med J 1994;84:15.

Journal supplement V) Hall JB, Staigmiller RB, Short RE, Bellows RA, Bartlett SE. Body composition at puberty in beef heifers as influenced by nutrition and breed [abstract]. J Anim Sci 1998;71(Suppl 1):205.

c. Accepted articles, even if still not published, can be included in the list of references, as long as the journal is specified and followed by “in press” (in brackets). d. In the case of a single author’s book (or more than one, but all responsible for the book’s contents), the title of the book should be indicated after the

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Organization, as author VI) The Cardiac Society of Australia and New Zealand. Clinical exercise stress testing. Safety and performance guidelines. Med J Aust 1996;(164):282284.

In press VII) Scifres CJ, Kothmann MM. Differential grazing use of herbicide-treated area by cattle. J Range Manage [in press] 2000. Books and other monographs

Author(s) VIII) Steel RGD, Torrie JH. Principles and procedures of statistics: A biometrical approach. 2nd ed. New York, USA: McGraw-Hill Book Co.; 1980.

Organization as author XV) NRC. National Research Council. The nutrient requirements of beef cattle. 6th ed. Washington, DC, USA: National Academy Press; 1984. XVI) SAGAR. Secretaría de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural. Curso de actualización técnica para la aprobación de médicos veterinarios zootecnistas responsables de establecimientos destinados al sacrificio de animales. México. 1996. XVII) AOAC. Official methods of analysis. 15th ed. Arlington, VA, USA: Association of Official Analytical Chemists. 1990. XVIII) SAS. SAS/STAT User’s Guide (Release 6.03). Cary NC, USA: SAS Inst. Inc. 1988. XIX) SAS. SAS User´s Guide: Statistics (version 5 ed.). Cary NC, USA: SAS Inst. Inc. 1985.

Chapter in a book IX)

Roberts SJ. Equine abortion. In: Faulkner LLC editor. Abortion diseases of cattle. 1rst ed. Springfield, Illinois, USA: Thomas Books; 1968:158-179.

Conference paper X)

Loeza LR, Angeles MAA, Cisneros GF. Alimentación de cerdos. En: Zúñiga GJL, Cruz BJA editores. Tercera reunión anual del centro de investigaciones forestales y agropecuarias del estado de Veracruz. Veracruz. 1990:51-56.

XI)

Olea PR, Cuarón IJA, Ruiz LFJ, Villagómez AE. Concentración de insulina plasmática en cerdas alimentadas con melaza en la dieta durante la inducción de estro lactacional [resumen]. Reunión nacional de investigación pecuaria. Querétaro, Qro. 1998:13.

XII) Cunningham EP. Genetic diversity in domestic animals: strategies for conservation and development. In: Miller RH et al. editors. Proc XX Beltsville Symposium: Biotechnology’s role in genetic improvement of farm animals. USDA. 1996:13.

Thesis XIII) Alvarez MJA. Inmunidad humoral en la anaplasmosis y babesiosis bovinas en becerros mantenidos en una zona endémica [tesis maestría]. México, DF: Universidad Nacional Autónoma de México; 1989.

Electronic publications XX) Jun Y, Ellis M. Effect of group size and feeder type on growth performance and feeding patterns in growing pigs. J Anim Sci 2001;79:803-813. http://jas.fass.org/cgi/reprint/79/4/803.pdf. Accesed Jul 30, 2003. XXI) Villalobos GC, González VE, Ortega SJA. Técnicas para estimar la degradación de proteína y materia orgánica en el rumen y su importancia en rumiantes en pastoreo. Téc Pecu Méx 2000;38(2): 119-134. http://www.tecnicapecuaria.org/trabajos/20021217 5725.pdf. Consultado 30 Jul, 2003. XXII) Sanh MV, Wiktorsson H, Ly LV. Effect of feeding level on milk production, body weight change, feed conversion and postpartum oestrus of crossbred lactating cows in tropical conditions. Livest Prod Sci 2002;27(2-3):331-338. http://www.sciencedirect.com/science/journal/030 16226. Accesed Sep 12, 2003. 12. Tables, Graphics and Illustrations. It is preferable that they should be few, brief and having the necessary data so they could be understood without reading the text. Explanatory material should be placed in footnotes, using conventional symbols.

13. Final version. This is the document in which the authors have already integrated the corrections and modifications indicated by the Review Committee. The works will have to be elaborated with Microsoft Word. Photographs and images must be in jpg (or compatible) format with at least 300 dpi resolution. Photographs, images, graphs, charts or tables must be included in the same text file. The boxes should not contain any vertical lines, and the horizontal ones only those that delimit the column headings, and the line at the end of the box.

XIV) Cairns RB. Infrared spectroscopic studies of solid oxigen [doctoral thesis]. Berkeley, California, USA: University of California; 1965.

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14. Once accepted, the final version will be translated into Spanish or English, although authors should feel free to send the final version in both languages. No charges will be made for style or translation services.

MJ m µl µm mg ml mm min ng

mega joule (s) meter (s) micro liter (s) micro meter (s) milligram (s) milliliter (s) millimeter (s) minute (s) nanogram (s) P probability (statistic) p page CP crude protein PCR polymerase chain reaction pp pages ppm parts per million % percent (with number) rpm revolutions per minute sec second (s) t metric ton (s) TDN total digestible nutrients AU animal unit IU international units

15. Thesis will be published as a Research Article or as a Technical Note, according to these guidelines. 16. Manuscripts not accepted for publication will be returned to the author together with a note explaining the cause for rejection, or suggesting changes which should be made for re-assessment.

17. List of abbreviations: cal cm °C DL50 g ha h i.m. i.v. J kg km L log Mcal

calorie (s) centimeter (s) degree Celsius lethal dose 50% gram (s) hectare (s) hour (s) intramuscular (..ly) intravenous (..ly) joule (s) kilogram (s) kilometer (s) liter (s) decimal logarithm mega calorie (s)

vs

versus

xg

gravidity

The full term for which an abbreviation stands should precede its first use in the text. 18. Scientific names and other Latin terms should be written in italics.

XIII


https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5759 Artículo

Efecto de extractos naturales sobre la estabilidad oxidativa de hamburguesas de carne de cerdo durante el almacenamiento refrigerado

María Josefina Graciano Cristóbal a Javier Germán Rodríguez Carpena b* María Teresa Sumaya Martínez a Rosendo Balois Morales a Edgar Iván Jiménez Ruiz a Pedro Ulises Bautista Rosales a

a

Universidad Autónoma de Nayarit. Secretaría de Investigación y Posgrado. Laboratorio de Tecnología de Alimentos. Ciudad de la Cultura “Amado Nervo” S/N. 63155. Tepic, Nayarit, México. b

Centro de Investigación y Transferencia Tecnológica. Laboratorio de Ciencia y Tecnología de la Carne. Tepic, Nayarit, México.

*Autor de correspondencia: german.rc@uan.edu.mx

Resumen: Se evaluó el efecto de tres extractos naturales elaborados a base de especias culinarias con actividad antioxidante, sobre la estabilidad oxidativa de lípidos y proteínas, cambios de color, y calidad sensorial de carne de cerdo cocinada durante 12 días de almacenamiento refrigerado. Se elaboraron sistemas modelo tipo hamburguesa con el músculo Longissimus thoracis et lomborum, grasa dorsal, sal, agua y el extracto correspondiente. La actividad antioxidante de los extractos se determinó mediante los métodos DPPH y ABTS+, mientras que la oxidación de lípidos y proteínas por TBA-RS y DNPH respectivamente. Para la evaluación de color se utilizaron los parámetros de luminosidad (L*) y ángulo Hue (°h). El análisis sensorial se realizó con un panel no entrenado, el cual evaluó los atributos de sabor, 323


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color, olor y textura. El procesamiento estadístico de los datos obtenidos de actividad antioxidante, oxidación lipídica y proteica, así como de color se realizaron mediante un análisis de varianza. La evaluación sensorial fue procesada con estadística no paramétrica. El extracto dos presentó la mayor actividad antioxidante (P≤0.05); los tres extractos lograron inhibir (P≤0.05) la oxidación de lípidos en las hamburguesas (P≤0.05); sin embargo, ninguno de los tres extractos logró inhibir la oxidación proteica. Tampoco hubo diferencias (P≥0.05) respecto al parámetro de L*, mientras que los valores de °h mostraron que los tres extractos lograron conservar el color de las hamburguesas cocinadas durante el almacenamiento refrigerado. Finalmente, la evaluación sensorial evidenció que ninguno de los tres extractos alteró la calidad organoléptica de las hamburguesas. Palabras clave: Extractos naturales, Especias culinarias, Antioxidantes, Oxidación lipídica, Oxidación proteica.

Recibido: 12/08/2020 Aceptado: 05/07/2021

Introducción La carne es especialmente propensa a los procesos de oxidación debido a sus estructuras y composición compleja, incluidos los lípidos, ácidos grasos insaturados y los sistemas de miofibrillas(1). Los lípidos de la carne son químicamente inestables y fáciles de oxidar, especialmente durante la manipulación, la cocción y el almacenamiento post mortem(2). Los cambios asociados a la oxidación de los lípidos incluyen el olor rancio, la decoloración, la pérdida del valor nutricional, la disminución de la vida útil y la formación de compuestos tóxicos, que pueden ser perjudiciales para la salud de los consumidores(2). Así mismo, la oxidación de proteínas implica la pérdida de valor nutricional en la carne, provocando la disminución en la biodisponibilidad de proteínas, un cambio en la composición de aminoácidos, una disminución en la solubilidad de las proteínas, la pérdida de actividad proteolítica y la digestibilidad de las proteínas(3). Recientemente, con el brote de la pandemia del coronavirus 2019 (COVID-19), algunos investigadores han evaluado los cambios en el patrón de comportamiento de compra de los consumidores, reportando un incremento en la tendencia de cambiar los hábitos, sobre todo, alimenticios y nutricionales hacia el consumo de alimentos funcionales y nutracéuticos, con una tendencia hacia tipos de comidas más saludables, elaboradas con conservadores naturales y caseros(4,5).

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Las estrategias antioxidantes basadas en el uso de fuentes naturales pueden ser una opción viable para enriquecer la carne con compuestos bioactivos que promueven la salud y que, a su vez, evitarían el deterioro por la oxidación. Los fitoquímicos antioxidantes se pueden aplicar a través de la formulación de alimentos o estrategias dietéticas(6). La inclusión de antioxidantes naturales en los productos cárnicos ha sido reportada por diferentes autores con un efecto positivo en términos de control de procesos oxidativos(7,8). Las especias culinarias, tal como canela, clavo, cilantro, cebolla, pimienta negra, ajo, orégano, hojas de laurel, cúrcuma, entre otras, son una fuente importante de compuestos bioactivos con actividad antioxidante(9,10). Son pocos los estudios que reportan la inclusión de mezclas de especias culinarias en los productos cárnicos de cerdo(11,12). Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar la protección antioxidante de proteínas y lípidos en carne de cerdo procesada a través de extractos naturales elaborados a base de mezclas de especias culinarias.

Material y métodos Elaboración de los extractos Se elaboraron un total de tres extractos considerados como tratamientos #1 (200 g de cebolla, 20 g de cilantro, 15 g de orégano), #2 (200 g de cebolla, 20 g de cilantro, 15 g de hojas de laurel) y #3 [200 g de cebolla, 20 g de cilantro, 2 g de pimienta negra, 18 g de chile verde, 14 g de ajo, 6 g de sal, 8 g de cálices de jamaica verde (variedad UAN-4) con las distintas especias culinarias, más 50 ml de una bina base y 75 ml de jugo de limón]. Su preparación consistió en moler a la vez cada uno de los ingredientes con la ayuda de una licuadora convencional hasta obtener una consistencia pastosa. Posteriormente, la pasta se colocó en tubos Falcón de 50 ml para su centrifugación (5,000 rpm, 5 min). El sobrenadante fue utilizado como el extracto para mezclarse con la carne que se utilizó para la elaboración de sistemas modelo.

Elaboración de la bina base La elaboración de la bina base consistió en macerar 5 g de canela y 5 g de clavo en polvo (por separado) en 10 ml de ron (40 % de alcohol) durante 24 h. El sobrenadante obtenido de las dos maceraciones se mezcló para formar así la bina base.

Elaboración de sistemas modelo tipo hamburguesa Se desarrollaron sistemas modelo tipo hamburguesa compuestos por el 80 % de carne de cerdo (músculo Longissimus thoracis et lomborum), 10 % de grasa dorsal, 1 % de sal, 9 % de agua (para las hamburguesas control), y 4.5 % de agua y 4.5 % del extracto en las 325


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hamburguesas tratadas. La elaboración de las hamburguesas consistió en moler la carne y la grasa en un molino para carne con criba de 1/8" (marca Torrey®, modelo M12-FS), una vez molida la carne, se mezcló la sal, el agua y el extracto (si es que aplica) hasta obtener una mezcla homogénea. La mezcla se envasó al alto vacío para eliminar las burbujas de aire internas que se pudieran formar. A partir de la mezcla, se pesaron porciones de 60 g y con la ayuda de un aro metálico de 8 cm de diámetro, se elaboraron los sistemas modelo tipo hamburguesa. Las hamburguesas fueron previamente cocinadas a la plancha a una temperatura de 230 °C durante 5 min por cada lado en una parrilla marca Oster Bioceramic®. A partir de cada tratamiento (sin extracto, extracto #1, #2 y #3), se elaboraron los sistemas modelo tipo hamburguesa (tres replicas por tratamiento y por cada día de muestreo) para evaluar la estabilidad oxidativa del color, lípidos y proteínas. Las hamburguesas fueron depositadas en bandejas de poliestireno y cubiertas con papel film transparente permeable al oxígeno (14µm de grosor y 10,445 ml/m2/24 h) y almacenadas en refrigeración a 4 ± 2 °C con luz blanca fluorescente (1,620 lux) las 24 h. Los muestreos se realizaron los días 0, 3, 6, 9 y 12.

Determinación de acción antioxidante Los compuestos fenólicos totales se determinaron por el método de Stintzing et al(13). La actividad antioxidante con base en el método 1,1-difenil-2-picrilhidracil (DPPH) se evaluó de acuerdo al procedimiento reportado por Morales y Jiménez-Pérez(14). La actividad antioxidante con base en el método del ABTS+ se evaluó de acuerdo al procedimiento desarrollado por Kuskoski et al(15). La técnica de TBA-RS (sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico) se evaluó de acuerdo a la técnica descrita por Ganhão et al(16) que permite la determinación cuantitativa de metabolitos secundarios de la oxidación de los lípidos. La determinación del total de carbonilos que se van generando durante los procesos oxidativos de las proteínas cárnicas se basó en la técnica de DNPH descrita por Ganhão et al(17).

Evaluación de color de las hamburguesas Para determinar el deterioro del color de la carne por almacenamiento a lo largo del tiempo, se realizaron evaluaciones de color por medición instrumental(18)en la superficie de las hamburguesas tratadas con los extractos, durante los días de almacenamiento. Se utilizó un colorímetro marca Minolta® modelo CR-410. Las mediciones se realizaron en tres zonas distintas elegidas aleatoriamente y a temperatura ambiente (≈ 25 °C). Se utilizó el sistema de medida de color CIE-L*a*b* y se calculó el ángulo Hue (°h) (tono) como lo indican GarcíaTejeda et al(19): °h=tan-1(b*/a*), cuando a*>0 y b*≥0 o °h=180 + tan-1 (b*/a*) cuando a*<0.

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La diferencia total de color (ΔE) se calculó para evaluar los cambios de color total sufrido en las hamburguesas como resultado de los días de almacenamiento en refrigeración. Por lo tanto, ΔEC-T se calculó entre las muestras del grupo control (C) y el grupo tratado (T) utilizando la escala de color CIE-L*a*b* para cada día de medición de la siguiente manera: ΔEC-T = [(L*T - L*C)² + (a*T - a*C)² + (b*T – b*C)²]1/2

Análisis sensorial Para la evaluación sensorial, cada hamburguesa cocinada bajo las condiciones descritas anteriormente, se cortó en cuatro partes para ofrecerla a un panel no entrenado de 35 personas. Se les indicó a los panelistas que evaluaran los atributos de olor, color, sabor y textura, marcando con una “X” la calificación que consideraron oportuna asignarle a cada muestra, empleando para ello un test hedónico(20)con escala de siete puntos donde el valor de 1 correspondió a “me disgusta muchísimo”, el 2 a “me disgusta mucho”, el 3 a “me disgusta poco”, el 4 a “ni me gusta ni me disgusta”, el 5 a “me gusta poco”, el 6 a “me gusta mucho” y el 7 a “me gusta muchísimo”.

Análisis estadístico Los datos del contenido de CFT, actividad antioxidante, determinación de color e inhibición de la oxidación de lípidos y proteínas se procesaron mediante un análisis de varianza bajo un diseño completamente al azar. Cuando el análisis fue significativo (P≤0.05) se realizó una prueba de comparación de medias de Tukey. Los resultados de diferencia total de color y análisis sensorial se realizaron mediante la prueba de Hipótesis de Kruskal-Wallis (P≤0.05). Se calcularon coeficientes de correlación de Pearson para establecer asociaciones lineales entre variables de interés. El paquete estadístico utilizado fue Minitab v.16.0.

Resultados y discusión Contenido de compuestos fenólicos totales y actividad antioxidante Los tres extractos elaborados presentaron alto contenido de CFT (Figura 1) y buena actividad antioxidante determinada por el método DPPH (Figura 2) y ABTS+. La prueba de ABTS+, mostró el mismo comportamiento de actividad antioxidante que con la técnica de DPPH. Al analizar el CFT se puede observar que los extractos #2 y #3 fueron los que presentaron el mayor contenido de CFT y la mayor actividad antioxidante se observa con el tratamiento #2, seguido por el tratamiento #3. Esto se puede deber principalmente a los ingredientes que diferencian a cada uno de estos dos extractos, principalmente se puede atribuir la mayor actividad antioxidante a los derivados de catequina y procianidinas (cinamatanino B1) y heterosidos flavónicos derivados del kenferol que han sido reportados como mayoritarios en 327


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las hojas de laurel presentes en el extracto #2(21)y al ácido clorogénico y sus isómeros, ácido cafeico y los derivados del ácido protocatéquico reportados como los mayoritarios y con alta actividad antioxidante en los cálices de jamaica verde en el extracto #3(22). Dichos ingredientes pudieron ejercer un mayor efecto sinérgico con el resto de las especias, potencializando su actividad antioxidante. Hasta el momento no se ha reportado el uso de cálices de jamaica verde para inhibir la oxidación de lípidos y proteínas pero su actividad antioxidante ya ha sido reportada(23). Figura 1: Contenido de compuestos fenólicos totales de tres extractos

abc

Medias con superíndice distinto denotan diferencia significativa (P<0.05).

Figura 2: Actividad antioxidante por el método DPPH● de tres extractos

abc

Medias con superíndice distinto denotan diferencia significativa (P<0.05).

328


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Los extractos elaborados presentaron una correlación significativa (P≤0.05) entre CFT y actividad antioxidante por el método DPPH y ABTS+ de r= 0.798 y 0.751 respectivamente. Por lo que, se puede decir de acuerdo a este análisis que la actividad antioxidante de los extractos está en función de los compuestos fenólicos totales.

Determinación de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico Los resultados de TBA-RS (Figura 3) presentaron diferencia significativa (P≤0.05) entre las muestras. Los tres extractos fueron capaces de disminuir la concentración de malonaldehído (MDA) con respecto a las hamburguesas sin extracto a lo largo de los 12 días de almacenamiento, siendo los extractos #1 y #2 los que lograron de manera significativa un mejor efecto en relación al extracto #3. Figura 3: Efecto de los extractos sobre la concentración de MDA de las hamburguesas de carne de cerdo cocinada y almacenada a 4 °C durante 12 días

abc

Medias con superíndice distinto denotan diferencia significativa (P<0.05).

Los valores de TBA-RS por encima de 0.5 mg MDA/kg de muestra son críticos, ya que indican un nivel de productos de oxidación de lípidos que producen un olor y sabor rancio que puede ser fácilmente detectado por los consumidores(24). Este nivel de rancidez se alcanzó después de la cocción en las hamburguesas sin extracto, aumentando sus valores durante el posterior almacenamiento refrigerado, indicando con ello que el proceso de cocción puede ser capaz de acelerar las velocidades de oxidación de lípidos. La intensa actividad antioxidante mostrada por los extractos en los ensayos in vitro (Figura 2) supuso un efecto protector de los extractos de forma eficiente sobre los lípidos en productos cárnicos reales. Otros autores(12,25) han obtenido resultados similares, logrando reducir la concentración de TBA-RS al utilizar cebolla y ajo en carne de cerdo, así como tocoferoles y ácido ascórbico en paté de hígado de pollo. Sin embargo, son pocos los estudios que han intentado demostrar la eficacia de las mezclas de antioxidantes naturales contra la 329


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oxidación de lípidos(26). En uno de ellos(11), utilizaron una mezcla de aceites esenciales de ajo, canela, clavo y romero, y obtuvieron resultados favorables al inhibir la oxidación de lípidos en jamones ibéricos. Algunas sustancias como el MDA, han sido reportadas como compuestos con potencial tóxico y mutagénico para el ser humano(27). Por lo que, los extractos #1, #2 y #3 pueden ser una estrategia eficiente para evitar el aumento de los efectos adversos causados por la oxidación de los lípidos en hamburguesas de carne de cerdo cocinadas.

Determinación del total de carbonilos de proteína Los resultados de carbonilos en hamburguesas cocinadas (Figura 4) presentaron diferencia significativa (P≤0.05) entre las muestras únicamente en el día 6 de almacenamiento, mostrando una reducción de carbonilos los extractos #1 y #2 con respecto a las hamburguesas sin extracto. Sin embargo, este efecto no fue eficaz en los demás días de muestreo. Por lo que podría considerarse que ninguno de los tres extractos aplicados logró una eficiente acción inhibitoria sobre la oxidación de proteínas en hamburguesas cocinadas. Se sabe que el aumento de la susceptibilidad de las carnes cocidas a la carbonilación de proteínas, se pude atribuir a la disrupción de los tejidos miofibrilares como resultado de las altas temperaturas, que a su vez conduce a la liberación de hierro no hemo (no proteico) y a una mayor incorporación de oxígeno al sistema. El hierro no hemo ha sido reconocido como un promotor principal de la formación de restos de carbonilo a partir de proteínas miofibrilares(28). En comparación con los resultados del presente estudio, otros investigadores(29) encontraron de igual forma niveles altos de carbonilos proteicos en carne de cerdo sometida a cocción y un posterior almacenamiento en frío, lo que pone de manifiesto el impacto de las altas temperaturas sobre la estabilidad oxidativa de las proteínas musculares. Figura 4: Efecto de los extractos sobre la concentración de carbonilos de las hamburguesas de carne de cerdo cocinada y almacenada a 4 °C durante 12 días

abc

Medias con superíndice distinto denotan diferencia significativa (P<0.05).

330


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De acuerdo con los resultados del presente estudio, otros autores también han informado que ciertas estrategias antioxidantes con eficacia probada frente a la oxidación de lípidos no fueron eficaces contra la oxidación de proteínas(30). Por otra parte, se sabe que la formación de la oxidación lipídica en los sistemas cárnicos tiene lugar más rápidamente que la degradación oxidativa de las proteínas miofibrilares(31). La correlación positiva (r=0.560; P=0.000) encontrada en el presente estudio entre la oxidación proteica y lipídica en hamburguesas cocinadas, apoya la teoría de que la oxidación de lípidos y proteínas están acoplados en los sistemas cárnicos alimentarios. De hecho, algunas investigaciones han reportado dicha interacción entre lípidos y proteínas(32,33), lo cual apoya la teoría de que las especies reactivas de oxígeno (ROS) formadas durante las primeras etapas de la oxidación de lípidos, pueden unirse a residuos de aminoácidos susceptibles para desencadenar su degradación oxidativa(34). En contraste con los resultados de la oxidación lipídica, las diferencias entre los tratamientos con respecto a la oxidación proteica no fueron tan claros posiblemente debido a la composición estructural compleja de las proteínas que le llega a brindar cierta protección y su degradación no sigue un patrón lógico, lo que coincide con otros autores(35,36).

Evaluación de color Los resultados del parámetro de luminosidad (Figura 5) señala una ligera pérdida de brillantez para todas las muestras, pues los valores entre ellas presentaron una diferencia menor a 3 puntos que osciló desde 72.44 hasta 69.67 durante los 12 días de almacenamiento, presentándose diferencia significativa (P≤0.05) entre las muestras durante los tres primeros días de almacenamiento, donde las hamburguesas con extracto presentaron una mayor luminosidad con respecto a las hamburguesas sin él. Sin embargo, al final del período de almacenamiento (día 12) todas las hamburguesas con extracto perdieron luminosidad de manera significativa (P≤0.05) con respecto a las hamburguesas sin extracto.

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Figura 5: Efecto de los extractos sobre la luminosidad o brillantez de las hamburguesas de carne de cerdo cocinada y almacenada a 4 °C durante 12 días

abc

Medias con superíndice distinto denotan diferencia significativa (P<0.05).

Para los valores obtenidos del ángulo Hue (Figura 6), puede observarse que la adición de los extractos estudiados tuvo un efecto significativo (P<0.05) con respecto a las hamburguesas sin extracto, ya que los extractos tenían un color naranja tenue con ligeros toques cafés como resultado de la extracción de pigmentos de las especias y la bina base utilizada. Los pigmentos se transfirieron probablemente a las hamburguesas durante su elaboración, provocando la modificación de su color e intensificándolo tras el proceso de cocción, ocasionando así una coloración café con ligeros toques dorados, o en otras palabras una tonalidad tostada. Durante el día inicial de almacenamiento, las hamburguesas sin extracto presentaron significativamente (P≤0.05) una menor tonalidad café o tostada. Durante el tercer día de almacenamiento las hamburguesas sin extracto igualaron el color con respecto a las hamburguesas tratadas. Sin embargo, a partir del día 6 de almacenamiento las hamburguesas sin extracto aumentaron significativamente (P≤0.05) el valor de ángulo Hue destacando una tendencia a la alza y presentando una tonalidad amarilla con toques verdosos con respecto a las hamburguesas con extractos. Se destaca que las hamburguesas con extracto #1 protegen mejor la coloración tostada a lo largo de los 12 días de almacenamiento.

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Figura 6: Efecto de los extractos sobre el color de las hamburguesas de carne de cerdo cocinada y almacenada a 4 °C durante 12 días

abcd

Medias con superíndice distinto denotan diferencia significativa (P<0.05).

La protección dada por parte de los extractos, puede deberse a su defensa antioxidante; los cuales, pueden ser los responsables de proteger a los hemopigmentos contra los procesos oxidativos en las hamburguesas cocinadas, lo cual se confirma con la correlación significativa de r=0.690 (P=0.001) entre color y oxidación de lípidos. Es decir, los compuestos bioactivos presentes en los extractos posiblemente pudieron inhibir la formación de los productos de oxidación de lípidos primarios (principalmente hidroperóxidos), los cuales oxidan el hierro ferroso (Fe2+) de la oximioglobina a su forma férrica (Fe3+) presente en metamioglobina (responsable de la decoloración)(37), inhibiendo así la decoloración de las hamburguesas. En el Cuadro 1 se muestra la diferencia numérica total de color (ΔE) entre las hamburguesas sin extracto y las hamburguesas tratadas (con extracto #1, #2 y #3) durante los días 0, 3, 6, 9 y 12 de almacenamiento refrigerado. Según algunos autores(38), las modificaciones de color medidas instrumentalmente entre dos muestras de carne dadas se pueden considerar como cambios visuales notables cuando los valores de ΔE son superiores a 2. En el caso de las hamburguesas cocinadas se encontró una ΔE mayor a 2 para las hamburguesas con extracto #1 en el día 12 de almacenamiento. Sin embargo, estadísticamente se presentó diferencia significativa (P≤0.05) en el ΔE entre las hamburguesas tratadas a partir del día 3 de almacenamiento, donde las hamburguesas con extracto #1 presentaron el mayor diferencial de color durante los días 6, 9 y 12 de almacenamiento. Esto coincide con los resultados obtenidos del ángulo Hue de las hamburguesas cocinadas, donde a partir del día 6 de almacenamiento todas las hamburguesas con extracto presentaron diferencia significativa con respecto a las hamburguesas sin él, siendo precisamente las hamburguesas con extracto #1 las que presentaron la mayor diferencia. Es decir, el extracto #1 mostró mayor eficacia de

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manera significativa (P≤ 0.05) para conservar el color tostado de las hamburguesas cocinadas a lo largo de los 12 días de almacenamiento. Cuadro 1: Diferencia total de color (ΔE) entre la muestra sin extracto y las muestras tratadas en hamburguesas de carne de cerdo cocinada y almacenada a 4 °C durante 12 días Días Muestras 0 3 6 9 12 a c a a Extracto #1 1.51 0.56 1.35 1.95 2.32a Extracto #2 1.57a 1.10a 0.94b 1.36b 1.49c Extracto #3 1.80a 1.09b 0.76c 1.09c 1.50b Medias con superíndice distinto dentro de un día de almacenamiento denotan diferencia significativa entre los extractos (P≤0.05).

Análisis sensorial Los resultados de la evaluación sensorial (Figura 7) señalan que, en relación a los atributos de olor y color, no se presentó diferencia significativa (P˃0.05) entre los tratamientos, es decir la aplicación de los extractos no modificó perceptivamente ni el olor ni el color propio de una carne cocinada. En la evaluación correspondiente al atributo de sabor se presentaron diferencias significativas (P≤0.05) entre las distintas fuentes de variación utilizadas en el diseño experimental, siendo las hamburguesas con extracto #3 las que presentaron mayor preferencia entre los panelistas, superando a las hamburguesas sin extracto, mientras que la de menor aceptación fueron las hamburguesas con extracto #1. Referente al atributo de textura, se presentaron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos, siendo las hamburguesas adicionadas con el extracto #3, las que mostraron mayor aceptabilidad para dicho atributo e igualando la textura de las hamburguesas que no lo llevaban. Mientras que las hamburguesas que fueron adicionadas con el extracto #1 fueron las que tuvieron menor aceptación entre los catadores. En general, la adición de los tres extractos a las hamburguesas, no tuvieron un efecto negativo en la preferencia de los catadores, ya que los resultados de los cuatro atributos (olor, color, sabor y textura) evaluados estuvieron en la escala de 4 a 6, que va desde “ni me gusta ni me disgusta” hasta “me gusta mucho”, destacando la preferencia por las hamburguesas con extracto #3 entre los comensales.

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Figura 7: Evaluación sensorial de los atributos de olor, color, textura y sabor de las hamburguesas de carne de cerdo cocinada

Conclusiones e implicaciones El efecto protector de los extractos #1, #2 y #3 sobre la oxidación lipídica y deterioro de color en hamburguesas de carne de cerdo cocinadas y almacenadas en refrigeración, se puede atribuir a los compuestos fenólicos presentes en las especias culinarias presentes en los extractos, los cuales mostraron actividad antioxidante. Los tres extractos pueden ser una estrategia eficiente que impacte en un aumento de la vida útil de los productos cárnicos sin causar daño sobre atributos nutricionales, y sin presentar alteraciones anómalas en las percepciones sensoriales por los consumidores. Agradecimientos Al personal del Centro Nayarita de Innovación y Transferencia Tecnológica, especialmente al Dr. Javier Germán Rodríguez Carpena y M.C. María Elena Luna Castañeda, así como al M.C. Gibrán López Nahuatt, por todo el apoyo brindado durante la realización de esta investigación. Literatura citada: 1. Monahan FJ, Crackel RL, Gray JI, Buckley DJ, Morrissey PA. Catalysis of lipid oxidation in muscle model systems by haem and inorganic iron. Meat Sci 1993;(34):95-106. 2. Mapiye C, Aldai N, Turner TD, Aalhus JL, Rolland DC, Kramer JKG. The labile lipid fraction of meat: from perceived disease and waste to health and opportunity. Meat Sci 2012;(92):210–220.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5729 Artículo

Diagnóstico de la calidad sanitaria de queserías artesanales en Salinas, San Luis Potosí

Rocío Rodríguez-Gallegos a Gregorio Álvarez-Fuentes b Juan Antonio Rendón-Huerta a* Juan Ángel Morales-Rueda a Juan Carlos García-López b Luis Alberto Olvera-Vargas c

a

Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Coordinación Académica Región Altiplano Oeste. Carretera Salinas-Santo Domingo #200, 78600, Salinas de Hidalgo, San Luis Potosí, México. b

Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Instituto de Investigación de Zonas Desérticas. San Luis Potosí. México. c

Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C. Jalisco, México.

*Autor de correspondencia: antonio.rendon@uaslp.mx

Resumen: El objetivo de este trabajo fue evaluar la carga microbiológica de coliformes totales (CT), Staphylococcus aureus y Salmonella spp en leche y quesos frescos como indicadores de prácticas de proceso que se realizan en queserías de diferentes localidades de la región de Salinas, San Luis Potosí. Se muestrearon 15 establecimientos, se obtuvieron muestras de leche y queso y se les realizó un análisis de composición de la leche y microbiológico. El 65 % de las unidades de producción no pasteuriza la leche o utiliza cuajo natural. Los conteos

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más elevados en leche fueron de 42 x 109 y 40 x 109 UFC/ml para S. aureus y CT, respectivamente. Para queso, las cuentas de 32 x 109 y 26 x 109 UFC/g para S. aureus y CT, respectivamente. Además, se detectó presencia de Salmonella en leche y queso. Se concluye que la falta de higiene en los utensilios y equipos en los que se elaboran los quesos, así como el uso de cuajo natural, pueden ser un riesgo para la salud del consumidor. Palabras clave: Zoonosis, Bacteria, Salud pública, Leche de vaca, Leche de cabra.

Recibido: 10/07/2020 Aceptado: 24/09/2021

Introducción La leche por sus características nutricionales es uno de los alimentos de origen animal con mayor demanda el mundo. En México en el año 2018, la producción de leche fue de 12,008,239 miles de litros, de los cuales alrededor del 73 % se destinó a la elaboración de productos y derivados lácteos (8,784,055 miles de litros)(1). La región del Altiplano Oeste del Estado de San Luis Potosí se caracteriza por ser una región productora de leche en mayor proporción de bovinos y en menor de caprinos, en la que la mayoría de la leche se destina a la elaboración de queso fresco artesanal. Los quesos artesanales tradicionales son importantes, no únicamente por sus bondades nutricionales y gustativas, sino por su capacidad para generar y mantener el empleo rural que involucra algunos agentes de la cadena agroindustrial de leche; ganaderos, queseros y comerciantes(2). Sin embargo, se requiere organización entre productores para, por ejemplo, crear una “denominación artesanal” con un nivel de regulación y protección, que garantice la preservación de sistemas productivos lecheros basados en prácticas tradicionales y sus respectivos beneficios socioeconómicos(3). Por otro lado, en estas unidades de producción (UP) del Altiplano Oeste de San Luis Potosí, el queso se elabora a partir de leche cruda, con el uso de métodos tradicionales no estandarizados, escasa tecnificación y en instalaciones no apropiadas (ej., utilizan las cocinas de las viviendas de los productores). Al respecto, la mayoría de los productores desconocen el concepto de buenas prácticas de manufactura y el proceso de pasteurización, el cual es un proceso térmico que permite controlar bacterias patógenas que en la actualidad se encuentran en la leche como Mycobacterium tuberculosis, Listeria monocytogenes, al igual que algunas especies de Campylobacter, Salmonella, Escherichia coli y otros coliformes fecales(4). Además, la contaminación cruzada de la leche después de la pasteurización debe controlarse aplicando reglas estrictas de limpieza y desinfección(5). Asimismo, en este tipo de UP, en

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ocasiones la elaboración de queso se utiliza cuajo natural no estéril, su elaboración consiste en secar bajo el sol hasta por tres días fragmentos extendidos de abomaso de becerros recién nacidos en tendederos, posteriormente se introducen en un tambo de plástico con suero de leche, se tapa y se deja fermentar por al menos cinco días para su posterior uso; esta práctica puede ser un punto importante de contaminación microbiana. Las enfermedades gastrointestinales por el consumo de alimentos contaminados pueden presentarse en cualquier época del año, pero el riesgo se incrementa en época de calor. Los cuadros clínicos más frecuentes son fiebre, vómito, dolor abdominal y diarrea moderada o intensa(6). Para instituciones de salud como es el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) estas enfermedades son; brucelosis, cólera, tifoidea, gastroenteritis, shigelosis, salmonelosis y diarrea, lo cual representan un severo problema de salud pública para San Luis Potosí y el país(7,8). Por lo que, los productos lácteos deben cumplir con las disposiciones y especificaciones sanitarias de la NOM 243(9). La cual indica que Salmonella spp debe estar ausente en 25 g de queso o mililitro de leche, para coliformes totales se permite un máximo de 100 unidades formadoras de colonias por gramo o mililitro (UFC/g o ml) y para Staphylococcus aureus un máximo permitido de 1,000 UFC/g. Por lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la carga microbiológica de coliformes totales, S. aureus y Salmonella spp en leche y quesos como indicadores de las prácticas de proceso que se realizan en las queserías de diferentes localidades de la región de Salinas, San Luis Potosí, y poder recomendar buenas prácticas de manufactura que coadyuven a mejorar las condiciones salubres de elaboración, sin alterar las características del producto lácteo.

Material y métodos Sitio de muestreo El estudio se realizó en los meses de enero a abril del 2018 en una porción de la región Altiplano Oeste del Estado, en algunas localidades del municipio de Salinas, San Luis Potosí y de Villa González Ortega, Zacatecas, los cuales se localizan entre las siguientes coordenadas: 101º43" O y 22º38" N, con una altura de 2,070 msnm, cuyo clima es seco y temperatura media de 18 °C(10). Se realizaron visitas de campo a diversas localidades de la región productoras de quesos de vaca y cabra. Siguiendo las recomendaciones del proyecto de NOM 109 (11), se tomaron muestras de leche de la primera ordeña del día y queso fresco molido en 15 UP diferentes. Se tomaron tres alicuotas de 10 ml de leche del tanque o bote (40 L) acumulada del día y se colocaron en frascos estériles. Tres muestras de 50 g aproximadamente de diferentes quesos se colocaron en bolsas individuales de cierre hermético tipo ziploc. Las muestras de leche y queso se colocaron en una hielera de plástico, previamente sanitizada y desinfectada con

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alcohol para evitar contaminación cruzada, la cual contenía hielo para control de la temperatura. Inmediatamente después, se trasladaron al laboratorio para su análisis composicional y microbiológico. Dos muestras de leche y dos muestras de queso comercial se utilizaron como tratamiento testigo. Además, en los sitios muestreados se aplicó una encuesta para obtener información de las condiciones en las que se producen y elaboran los derivados lácteos.

Composición de la leche Las muestras de leche se analizaron con un equipo lactoscan (Milkotester, Master Eco) con sensores ultrasónicos para determinar contenido en porcentaje de grasa, proteína, lactosa, sólidos no grasos, sales, punto de congelación, densidad y agua agregada.

Análisis microbiológico Se prepararon los agares RVBA (rojo-violeta-bilis-lactosa, BD-BIOXONTM), SalmonellaShigella (BD-BIOXONTM), Baird Parker (BD-BIOXONTM), de acuerdo con las instrucciones de esterilidad que indica cada uno de los recipientes, para el crecimiento de microorganismos específicos, tales como; coliformes totales, Salmonella spp. y Staphylococcus aureus, respectivamente. En laboratorio, las muestras de leche y queso se prepararon mediante el método de diluciones en agua peptonada de acuerdo con la NOM 110(12). Para muestras sólidas, se tomó una muestra de 1.0 g de queso, se diluyó y mezcló homogéneamente en 9 ml de caldo lactosado o agua peptonada al 0.1% para triturar el sólido, esto constituyó la primera dilución de la muestra (101). Posteriormente, por cada muestra se prepararon 10 tubos de 20 ml, en el primer tubo se colocaron 10 ml de la mezcla y los tubos del dos al diez contenían 9.0 ml de agua peptonada al 0.1%, en seguida se tomó 1.0 ml de la dilución inicial del primer tubo y se mezcló homogéneamente en el segundo tubo, el procedimiento se repitió hasta el tubo nueve (109). Para muestras líquidas (leche) se prepararon 10 tubos de 20 ml previamente esterilizados, se tomó una muestra de 10 ml leche y se vació en el primer tubo (100), los tubos del dos al diez contenían 9.0 ml de agua peptonada al 0.1%, en seguida se tomó 1.0 ml de leche del primer tubo y se mezcló homogéneamente en el segundo tubo, el procedimiento se repitió hasta el tubo nueve (109). Una vez terminadas las diluciones, se utilizó la técnica descrita por Miles y Misra, modificada por Slack y Wheldon(13), en la cual se depositaron 20 μl de cada dilución en la superficie de una placa de agar para cuenta en placa, realizando el goteo desde una altura de 2.5 cm y depositando tres gotas por cada dilución. Para la presencia de Salmonella

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en queso y leche, se tomó una muestra de 25 ml de leche o 25 g de queso, se diluyó y mezcló homogéneamente en 225 ml de caldo lactosado o agua peptonada al 0.1% para triturarlo y se incubo por 18 h a 36 °C, esto constituyó la primera dilución de la muestra (101). Se verificó con la NOM 114(14) en agar Salmonella-Shigella y se colocaron en incubadora (Yamato IN 804) por 24 h a 35 °C, colonias translúcidas, ocasionalmente opacas, algunas colonias con puntos negros en el centro. Para determinar la presencia de S. aureus se siguieron las directrices de la NOM 115(15) usando agar Baird Parker (+Telurito de potasio) e incubando a 35 °C por 48 h, se seleccionan las placas que tengan entre 15 y 150 colonias de color negro y la presencia de coliformes totales se analizó con la NOM 113(16) usando agar rojo-violetabilis-lactosa (RVBA) y se incubaron a 35 °C por 24 h, se seleccionan las placas que tenían entre 15 y 150 colonias de color rojo oscuro.

Análisis estadístico Se obtuvieron los estadísticos descriptivos para los parámetros de calidad de la leche resultado del análisis fisicoquímico; se clasificó a las unidades de producción mediante un análisis clúster con la función hclust que agrupa a los establos similares y los disimilares; para comparar los grupos clúster resultantes se realizó un análisis de varianza para un diseño completamente al azar; cuando éste indicó que había efecto de tratamiento (P<0.05), se realizó de una prueba de medias de Tukey con una significancia de P<0.05. Los datos del análisis microbiológico UFC/g o ml de queso o leche que contenían Salmonella spp, coliformes totales y S. aureus se obtuvieron sus estadísticos descriptivos. Para analizar los datos se utilizó el software estadístico R Core Team(17).

Resultados Características de las unidades de producción De las quince unidades de producción (UP), tres únicamente son de cabra y el resto de vaca como se describe en el Cuadro 1. Las UP con vacas, cuentan en promedio con 17.3 ± 14.2 cabezas, de las cuales 7.5 ± 6 son vacas de ordeño con una producción de 7.08 ± 2.71 L/día. Las tres unidades de producción con cabras en promedio cuentan con 45 ± 5 cabezas, de las cuales 25 ± 5 son cabras de ordeño, con una producción promedio de 1.0 ± 0.5 L/día. La ordeña se realiza de manera manual dos veces al día, por la mañana y por la tarde.

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Cuadro 1: Localidades muestreadas, número de vacas y cabras por establo, ordeño y producción de leche al día Unidad de Localidad Total, Animales Producción Especie producción animales en ordeño L/animal*d 1

Punteros*

35

25

4.0

Vaca

2

El Potro*

8

8

11.0

Vaca

3

El Potro*

11

7

8.0

Vaca

4

El Potro*

13

10

10.0

Vaca

5

El Alegre*

40

20

1.5

Cabra

6

El Alegre*

50

30

0.7

Cabra

7

El Alegre*

45

25

0.5

Cabra

8

Salinas*

8

7

5.0

Vaca

9

Salinas*

6

4

8.0

Vaca

10

El Refugio **

50

7

6.0

Vaca

11

El Refugio **

2

1

4.0

Vaca

12

El Refugio **

30

3

5.0

Vaca

13

El Refugio **

9

5

4.0

Vaca

14

Zumpango**

20

8

10.0

Vaca

15

Zumpango**

15

5

10.0

Vaca

*Salinas de Hidalgo; ** Villa González Ortega, Zacatecas.

Composición de la leche Derivado del análisis clúster (Figura 1) se identificaron cuatro grupos los cuales se detallan en el Cuadro 2, dando como resultado cuatro grupos, separando en el grupo I donde se encuentran las UP que cuentan con cabras principalmente de raza Saanen, dicha agrupación se basa al contenido similar de nutrientes en leche. En porcentaje de grasa, el clúster I mostró diferencia estadística (P<0.05) en contraste con los otros grupos (muestras de leche de vaca) los cuales muestran cierta similitud entre ellos. El porcentaje de proteína, lactosa, sólidos no grasos y sales no presentó diferencia (P>0.05) entre grupos. En la variable sólidos totales se presentaron diferencias significativas entre clusters (P<0.05) el valor mayor se obtuvo en el clúster I (14.5 %) por ser leche de cabra y el menor valor lo presentó el cluster IV (10.8 %).

345


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La variable densidad mostró diferencias estadísticas, los grupos de muestras de leche de vaca (cluster II, III y IV) obtuvieron el valor más alto (1024 kg/m3) y fueron estadísticamente iguales, en contraste, el cluster I presentó un valor promedio de 1,019 kg/m3. Finalmente, el punto crioscópico en el clúster I se vio disminuido, como resultado de un mayor contenido de lactosa y sales en la leche. Figura 1: Dendograma del análisis fisicoquímico de la leche de vaca y cabra

346


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Cuadro 2: Composición nutricional de las muestras de leche Variable

PClúster I Clúster II Clúster III Clúster IV valor a b bc c Grasa, % 6.3 ± 0.71 4.3 ± 0.53 3.3 ± 0.25 2.7 ± 0.65 *** Proteína, % 3.2 ± 0.07 3.1 ± 0.12 3.1 ± 0.21 2.9 ± 0.22 N.S. Lactosa, % 5.0 ± 0.07 4.7 ± 0.23 4.5 ± 0.19 4.5 ± 0.30 N.S. a b c d Sólidos totales, % 14.5 ± 0.57 13.0 ± 0.15 11.7 ± 0.26 10.8 ± 0.48 *** Sólidos no grasos, % 9.0 ± 0.13 8.7 ± 0.4 8.5 ± 0.12 8.4 ± 0.51 N.S. 3 b a a a Densidad, kg/m 1018.8 ± 1.1 1024.8 ± 1.2 1024.3 ± 0.2 1023.5 ± 0.8 *** Sales, % 0.7 ± 0.0 0.67 ± 0.06 0.69 ± 0.04 0.64 ± 0.05 N.S. b Punto crioscópico, °C -0.62 ± 0.01 -0.55 ± 0.03a -0.53 ± 0.02a -0.53 ± 0.04a ** abc

Valores medios con distinta literal son diferentes estadísticamente (P<0.05) por renglón. N.S. = no significativo; ** = P<0.001; *** = P<0.0001.

Análisis microbiológico Leche Las especificaciones de calidad microbiológica de los productos lácteos que establece la NOM 243(7), es igual para los productos de leche de vaca, oveja y cabra. Los resultados del análisis microbiológico de las muestras de leche se pueden observar en el Cuadro 3. Resulta evidente que aquellos productores que realizan un proceso térmico para evitar la descomposición de la leche, que consiste en hervir la leche, dejar enfriar a temperatura ambiente y posteriormente refrigerarla (pasteurización sin control), muestran las cargas microbianas más bajas, en comparación con los que no realizan un proceso térmico. Cuadro 3: Análisis microbiológico (UFC/ml) de muestras de leche en distintas queserías de Salinas, S.L.P. y Villa González, Zacatecas Unidad de Salmonella Pasteuriza S. aureus CT producción spp la leche 1

10x101±1x10

12x101±1x10

Ausente

No

2

Ausente

Ausente

Ausente

Si

3

77x102±1x102

29x101±3x10

Presente

Si

4

43x102±5x101

13x103±2x102

Ausente

Si

5

36x104±5x103

Ausente

Presente

Si

6

40x104±1x103

21x105±7x104

Presente

No

347


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7

36x101±1x10

24x105±4x104

Presente

No

8

32x108±4x107

Ausente

Presente

No

9

43x107±5x106

12x108±2x107

Presente

No

10

40x101±1x10

80x102±1x102

Presente

No

11

67x102±5x101

37x106±1x106

Presente

No

12

12x103±2x102

40x109±1x108

Presente

No

13

72x107±1x107

24 x105±6x104

Presente

No

14

42x109±4x108

57 x108±5x107

Presente

No

15

13x103±2x102

25 x103±2x102

Presente

No

T1

Ausente

Ausente

Ausente

Si

T2

Ausente

Ausente

Ausente

Si

CT = Coliformes totales; T1, T2: Muestras comerciales consideradas como testigos Los valores expresan promedios y desviación estándar UFC/g.

En lo que respecta al análisis e identificación de S. aureus, se observó que la mayoría de las muestras presentan valores superiores a los permitidos; el dato más alto registrado fue en la UP 14 con un valor promedio de 42 x 109 UFC/ml, las UP #1, #7 y #10 mostraron los valores más bajos de 10 x 101, 36 x 101 y 40 x 101 UFC/ml, respectivamente. Las dos muestras testigo y en la UP #2 esta bacteria está ausente. La mayor carga de coliformes totales (CT) se observó en la UP #12, con valor 40 x 109 UFC/ml y la menor carga en las UP #1 y #3 con valores de 12 x 101 y 29 x 101 UFC/ml, respectivamente. En contraste, en las muestras testigo y las UP #2, #5 y #8 este microorganismo estaba ausente. Los resultados del análisis de Salmonella spp muestran que esta bacteria estuvo presente en la mayoría de las muestras, principalmente en aquellas donde no hay pasteurización de la leche. Por otro lado, las UP #1, #2 y #4 y las muestras testigo, hubo ausencia de este microorganismo. Productos lácteos (queso) Los resultados del análisis microbiológico de las muestras de queso se muestran en el Cuadro 4. De inicio es importante mencionar que se detectó la presencia de S. aureus en la mayoría de las muestras recolectadas en las UP visitados. Las UP donde se registró la mayor carga de este microorganismo fue en la #13 y #15 donde la carga microbiana correspondió a 32 x 109 y 63 x 109 UFC/g en queso elaborado con leche de vaca y cuajo artificial. En contraste, las

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UP #1 y #10 fue donde se obtuvo la menor carga microbiana con valores de 23 x 101 y 32 x101 UFC/g. Además, las muestras testigo y la UP #5, tuvieron ausencia de esta bacteria. El análisis de CT, las UP #6 y #15 presentaron los valores más altos de 13 x 109 y 26 x 109 UFC/g, respectivamente, donde lo resaltante de estos resultados es que la primera UP utiliza cuajo artificial y la segunda cuajo natural. En contraste, la UP #10 fue el que presentó el dato más bajo de carga de CT de 74 x 101 UFC/g. Además, en las muestras de queso testigo y la UP #5, presentaron ausencia de CT. Cuadro 4: Análisis microbiológico de muestras de queso y tipo de cuajo que se emplea en las unidades de producción Unidad de Tipo de S. aureus CT Salmonella spp producción cuajo 1

23x101±6x10

32x103±1x102

Presente

Artificial

2

83x105±2x104

70x103±9x102

Presente

Natural

3

18x103±1x102

16x105±6x104

Presente

Natural

4

21x102±1x10

24x108±1x108

Presente

Natural

5

Ausente

Ausente

Presente

Artificial

6

41x103±1x102

13x109±1x108

Presente

Artificial

7

60x104±2x104

28x103±2x102

Presente

Natural

8

87x103±6x102

38x103±3x103

Presente

Artificial

9

31x104±1x103

17x104±1x103

Presente

Natural

10

32x101±8x10

74x101±5x10

Presente

Natural

11

10x102±1x101

32x105±2x104

Presente

Natural

12

12x102±1x101

49x105±1x104

Presente

Natural

13

32x109±2x108

48x106±2x105

Presente

Natural

14

19x105±3x104

11x102±1x101

Presente

Natural

15

63x109±1x108

26x109±3x108

Presente

Natural

T1

Ausente

Ausente

Ausente

Artificial

T2

Ausente

Ausente

Ausente

Artificial

CT = coliformes totales; T1, T2= muestras comerciales consideradas como testigos Los valores expresan promedios y desviación estándar UFC/g. 349


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En la determinación de Salmonella spp, se observó presencia en todas las muestras de las UP analizadas, tal como se muestra en el Cuadro 4. Finalmente, solo las muestras de queso comercial presentaron ausencia de Salmonella spp.

Discusión Los resultados del análisis fisicoquímico en el clúster I (muestras de leche de cabra) los valores en porcentaje son muy similares a los reportados para cabras Saanen en México(18) . Además, Salinas-González et al(19) señalan que dichos valores varían con respecto al tiempo, siendo más altos en el mes de septiembre. Estudios acerca de los factores que afectan la estabilidad del punto de congelación de la leche, señalan que la disminución del punto crioscópico está relacionado con un mayor contenido de lactosa y sales (calcio, fósforo, magnesio), así como al paso del tiempo (días) después del parto(20,21). En cuanto a la calidad fisicoquímica de la leche de los clústeres II, III y IV (muestras de leche), los tres grupos están dentro de los datos de referencia de la NOM 155(22). ÁlvarezFuentes et al(23) mencionan que las explotaciones lecheras en pequeña escala localizadas en el sur de Ciudad de México, enfrentan el desafío de producir leche en cantidad y calidad; al respecto, los autores señalan que la calidad de la leche es diferente de acuerdo a la época de año (periodo seco, lluvias e invierno), los resultados de calidad de leche (grasa, proteína, lactosa y sólidos totales) que registraron en la época seca son muy similares a los obtenidos en este trabajo. En este estudio se tomaron muestras de leche y queso de queserías locales para analizar las cargas microbianas patógenas. Además, se hizo una solicitud y cotejo de registros de las enfermedades causadas por el consumo de lácteos del año 2018 del Hospital Básico Comunitario de Salinas (comunicación personal, Dra. Sugey Bastidas Gastelum, directora), y la respuesta fue que el hospital sólo le da seguimiento a los casos de brucelosis (4 casos en ese año) debido a que es considerada como primordial por Vigilancia Epidemiológica, otras enfermedades causadas posiblemente por Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Salmonella en lácteos y otros alimentos no las analizan debido a que no cuentan con laboratorio propio para procesamiento de muestras. Para leche fluida, la NOM 243(9) indica que las cargas máximas permitidas para coliformes totales y S. aureus deben ser ≤10 UFC/ml por siembra directa, mientras que Salmonella debe estar ausente. Los bajos conteos de microorganismos en las UP 1, 5 y 10 puede deberse a que estas unidades fueron las únicas que cuentan con instalaciones exclusivas para el manejo de leche y proceso de elaboración de queso, así como a mantener medidas de higiene (uso de cofia, cubrebocas, botas y limpieza de equipo, piso y utensilios); a pesar de estas prácticas, las instalaciones no cuentan con puertas de cierre hermético que proteja de la entrada de

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polvo. En el Cuadro 3 se observa que en varias UP no se cumple con la normatividad, esto puede deberse a que la leche no es pasteurizada por la falta de equipos, conocimientos de tiempos y temperaturas de pasteurización y a la influencia al estado de salud de los animales, limpieza durante la ordeña, utensilios de ordeña y lugar de almacenamiento de la leche. En un trabajo realizado por Fuentes-Coto et al(24) se analizó la carga microbiana de leche orgánica, se detectó la presencia de bacterias mesofílicas y coliformes en leche y productos lácteos, donde las cantidades de UFC/ml estaban por encima del límite permitido. Por otro lado, Álvarez-Fuentes et al(23) mencionan que la presencia de bacterias mesófilas y conteo de células somáticas están relacionadas con el tipo de limpieza que se les realiza a las ubres (tradicional, parcial y completo); sin embargo, en cuanto a la carga microbiana, aun cuando en el trabajo se describen bajos conteos de UFC/ml, no se especifica las especies de microorganismos. A pesar de que el análisis microbiológico en la leche revela que las cargas microbianas son bajas en algunos establos, en algunos casos las muestras de queso fresco presentaron cargas microbianas superiores a lo permitido por la NOM 243(9), establece para CT un máximo de 100 UFC/g, S. aureus un máximo permitido de 1,000 UFC/g, y Salmonella spp debe estar ausente en 25 g de muestra. Uno de los factores de las altas cargas microbianas detectadas en este estudio se debe probablemente a que en la UP #15 se utiliza como agente coagulante, cuajo natural fermentado en condiciones no estériles. En las entrevistas que se realizaron a los productores, estos comentan que el uso de cuajo natural se debe principalmente a que éste le impregna sabores y aromas deseables por los consumidores de queso fresco. Los resultados del Cuadro 4, son similares a los reportados en otras zonas productoras de queso en México, algunos autores(25) reportan para CT conteos de 9.27 log10 UFC/g y Salmonella presente en queso fresco. El queso de Aro que se comercializa en el municipio de Teotitlán de Flores Magón, Oaxaca, México, presentó conteos de 6.94 para CT, 6.74 para E. coli, 5.76 log10 UFC/g para S. aureus y Salmonella estuvo presente, en consecuencia, ninguna muestra analizada cumple con la normativa(26). También, el queso botanero artesanal del noroeste del Estado de México, presenta serias deficiencias en su calidad microbiológica, ya que los conteos sobrepasaban los límites de patógenos permitidos(27). En los hallazgos de este trabajo, únicamente los resultados de las muestras testigo cumplen con la normatividad. Por otro lado, la UP #5 cumple parcialmente en cuanto a conteos de CT y S. aureus. Sin embargo, hay presencia de colonias de Salmonella, lo cual se asocia a la utilización de leche no pasteurizada(25). En otras regiones geográficas como en Cajamarca, Perú, se analizó queso fresco industrial de seis empresas, bajo las directrices descritos en la Norma Sanitaria de criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano de ese país. En los resultados, destacan que todas empresas cumplen con lo establecido por la norma para Salmonella spp, ya que todas las muestras mostraron ausencia, respecto a otros agentes 351


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patógenos, sólo una empresa presenta mejores condiciones microbiológicas para la elaboración de queso fresco(28). Lo mismo ocurre en Egipto y países de Medio Oriente con los quesos suaves (Domiati), donde también presentan cargas de bacterias aerobias S. aureus, CT, E. coli y levaduras(29). En el norte de Irán el queso Kurdo, en nombre a la región donde se produce (Kurdistan, Irán), es un queso preparado con leche bronca de vaca u oveja, las cargas de microorganismos patógenos en los primeros días son muy similares a las cargas encontradas en este estudio; se encontró presencia de Salmonella, E. coli de 5.27 log10 UFC/g y 8.22 log10 UFC/g para CT. Además, señalan que la maduración del queso (60 días), las cargas disminuyen significativamente debido a la presencia de bacterias ácido lácticas(30). La presencia de microorganismos patógenos en establos lecheros se debe a varios factores, por ejemplo, Salmonella está presente en otras especies animales domésticos como cerdos y aves de corral que pueden infectarse debido a que están dentro de la unidad de producción, en el ambiente por el manejo de estiércol y que su importancia radica en que puede sobrevivir por periodos prolongados de tiempo en el ambiente y ocasionar salmonelosis en humanos(31,32). Por otro lado, Staphylococcus aureus es un patógeno muy común que causa la enfermedad de mastitis en vacas lecheras, al respecto, si la leche no se pasteuriza esta bacteria se puede llegar a encontrar hasta en los tanques de almacenamiento de la leche(33). En el caso de coliformes, Van Kessel et al(34) señalan que estos microorganismos enteropatógenos son muy persistentes en los establos lecheros; su origen es el intestino de los animales, así como sus heces fecales y agua contaminada con estiércol, con riesgo alto de contaminación de la leche y de los tanques de almacenamiento. Los autores descritos concuerdan en señalar que la mala calidad sanitaria de los productos lácteos en toda la cadena de producción de leche y queso es un problema de salud, ya que estos pueden ser un vehículo de transmisión de enfermedades alimentarias, por su elevado contenido de: E. coli, Listeria monocytogenes, S. aureus, Salmonella y posiblemente Brucella spp(26,35,36). Por lo que recomiendan mejorar la calidad a nivel de establo con medidas higiénicas de ordeño, establecimiento de una cadena de frío, transporte adecuado y buenas medidas sanitarias de la leche, tales como; higiene de las instalaciones donde se elaboran los quesos, uso de ropa adecuada, uso de agua potable, lavado de utensilios, mesas y desinfección de manos(25).

Conclusiones e implicaciones De acuerdo a los resultados de los análisis a las muestras de leche y queso, la mayoría de las unidades de producción no cumplen con estándares de calidad en los productos lácteos, debido a que no tienen buenas prácticas de higiene a lo largo de todo el proceso de elaboración, por lo que es necesario implementar acciones que concienticen a los productores a tomar mejores medidas de sanidad para disminuir las posibles fuentes de contaminación y que no represente un riesgo a la salud de los consumidores, provocando posibles enfermedades gastrointestinales, principalmente. Es necesario realizar más estudios en el

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proceso de elaboración de queso fresco, tales como, toma de muestras de utensilios, análisis del cuajo natural y realizar algún proceso de esterilización del cuajo natural por medios físicos. Así como, realizar talleres a los productores de buenas prácticas de elaboración de productos lácteos. Agradecimientos Los autores agradecemos a los productores por otorgarnos las muestras y al Fondo de Apoyo a la Investigación C18-FAI-05-57.57 UASLP. Declaración de conflicto de intereses Los autores manifestamos que no existe conflicto de intereses. Literatura citada: 1. SADER-SIAP. Boletín de leche, julio-septiembre 2019. Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural, Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera: https://www.inforural.com.mx/wp-content/uploads/2020/02/Bolet%C3%ADn-deLeche-enero-septiembre-2019-env%C3%ADo_.pdf . Consultado 6 Nov, 2020. 2. Villegas de Gante A, Cervantes-Escoto F. La genuinidad y tipicidad en la revalorización de los quesos artesanales mexicanos. Estudios Sociales 2011;19(38):146-164. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=41719205006. Consultado 10 Abr, 2021. 3. Cervantes-Escoto F, Islas-Moreno A, Camacho-Vera JH. Innovando la quesería tradicional mexicana sin perder artesanalidad y genuinidad. Estudios Sociales. Revista de Alimentación Contemporánea y Desarrollo Regional 2019;29(54):18. http://www.scielo.org.mx/pdf/esracdr/v29n54/2395-9169-esracdr-29-54-e19794.pdf . Consultado 10 Abr, 2021. 4. Madigan TM, Martinko JM, Dunlap PV, Clark DP. Brock Biología de los microorganismos. Madrid España: Pearson Educación; 2009. 5. Smigic N, Djekic I, Tomasevic I, Miocinovic E, Gvozdenovic R. Implication of food safety measures on microbiological quality of raw and pasteurized milk. Food Control 2011;25:728-731. 6. Caballero TA, Carrera VA, Legomin FE. Evaluación de la vigilancia microbiológica de alimentos que se venden en las calles. Rev Cubana Aliment Nutr 1998;12:7-10.

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356


https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5744 Artículo

Perspectivas sobre la continuidad, calidad de leche y entorno en unidades de producción de leche en el estado de Aguascalientes, México

Carlos Eduardo Romo-Bacco a* Neftali Parga-Montoya a Arturo Gerardo Valdivia-Flores b Rodrigo Gabriel Carranza-Trinidad c María del Carmen Montoya Landeros d Abril Areli Llamas-Martínez a María Mayela Aguilar Romero b

a

Universidad Autónoma de Aguascalientes. Centro de Ciencias Empresariales. Av. Prolongación Mahatma Gandhi #6601, Col. El Gigante, Ejido Arellano, 20340, Aguascalientes, Aguascalientes, México. b

Universidad Autónoma de Aguascalientes. Centro de Ciencias Agropecuarias. Jesús María, Aguascalientes, México. c

Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). Dirección General de Estadísticas Económicas. Aguascalientes, Aguascalientes, México. d

Universidad Autónoma de Aguascalientes. Centro de Ciencias Básicas. Aguascalientes, Aguascalientes, México.

*Autor de correspondencia: ceromo@correo.uaa.mx

Resumen: El objetivo fue evaluar la productividad, el precio de venta de leche, el tamaño y las percepciones de sus propietarios sobre su entorno, calidad y permanencia en explotaciones 357


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de producción de leche del estado de Aguascalientes. Se evaluaron 40 unidades de producción de leche, con condiciones semejantes de antigüedad (30 años), manejo zootécnico, disponibilidad de insumos y clientes. A través de un MANOVA se compararon las características productivas de las explotaciones con relación al factor del tamaño del hato. Se formuló un modelo estructural para evaluar el efecto de los factores del entorno sobre la calidad de la leche y la intención de los granjeros en dar continuidad a las unidades de producción en la actividad lechera. Se encontró influencia positiva en la escala productiva de las explotaciones lecheras, la obtención de mayor productividad diaria por vaca, mejor percepción de calidad y el precio de venta de la leche. En el modelo, los factores del entorno se asociaron significativamente con la valoración de la calidad de la leche por los productores y su permanencia de la actividad lechera (14.2 y 22.7 %, respectivamente). Lo anterior confirma que la percepción de factores del entorno pudiera ser considerado como variable crucial para incrementar la calidad de la leche, la productividad y para el encuentro entre los intereses de los productores y de la agroindustria, así como para favorecer el desempeño e integración de los diferentes eslabones de la cadena productiva lechera e impulsar la competitividad global del sector agroalimentario mexicano. Palabras clave: Competitividad, Rentabilidad, Cadena productiva agroalimentaria, Mercado.

Recibido: 24/07/2020 Aceptado:16/06/2021

Introducción El consumo de leche fluida de bovino se ha mantenido de manera relativamente estable en diferentes países, sin embargo, la producción de leche se ha incrementado notoriamente(1); lo anterior sugiere que la industria lechera ha diversificado su oferta con la creación de productos nuevos, que dan mayor valor agregado a la leche. La calidad, precio y características de cada producto lácteo, así como su disponibilidad en tiempo y forma, son criterios asociados a la competitividad del sector lechero en el altiplano mexicano(2); también, la integración de los productores en organizaciones para la compra colectiva de insumos y para la inserción de los productos en los mercados, han mostrado el potencial de favorecer las economías de escala y mejorar su rentabilidad económica(3). Sin embargo, la toma de decisiones por los representantes de algunas organizaciones lecheras es compleja y las negociaciones con el sector agroindustrial se centran en asegurar la venta de la leche cruda, así como atender las exigencias de la agroindustria especialmente en calidad y oportunidad(4,5). 358


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Algunas variables que no están asociadas directamente con el manejo productivo de hatos lecheros como la escolaridad del productor, el tamaño del hato o el uso de asistencia técnica calificada(6), han demostrado tener influencia en la productividad en las Unidades de Producción de Leche (UPL), por lo que son consideradas como importantes en la evaluación de los resultados económicos(7). La producción de leche en México se lleva a cabo bajo diferentes sistemas productivos; las características que los identifican son el uso de los recursos disponibles para la producción, como la mano de obra utilizada, la tecnificación de las explotaciones lecheras, la amplitud de la superficie, el destino de la leche, el número de vacas en ordeño, entre otras(8,9,10). Como parte de las estrategias para la consolidación de los productores de leche, en especial las UPL de tamaño pequeño(11), se ha reconocido la importancia de promover la confianza entre los diferentes actores en las cadenas productivas a fin de integrarse para alcanzar mejoras en la calidad de la leche y la competitividad en el sector(12). Las relaciones de confianza entre los diferentes actores de las cadenas productivas agroalimentarias se hacen evidentes mediante intercambios comerciales que generan desarrollo, bienestar del entorno e incremento del capital social(13). En este sentido, se han identificado en el estado de Aguascalientes, organizaciones de productores que cuentan con capital social favorable(14,15); lo anterior, implica mayores ventajas para el desarrollo de organizaciones con mayores posibilidades de éxito para el logro de objetivos comunes, tanto para la compra consolidada de insumos para la producción, como para la venta de la leche(16,17). Se ha propuesto(11,18,19) que para cumplir con los requerimientos de los consumidores, los diferentes actores de la cadena productiva lechera debieran tener incentivos económicos proporcionales a la calidad de sus productos lácteos; lo anterior tendría un impacto positivo en la estabilidad y en la posibilidad de crecimiento de las explotaciones lecheras, así como también tendría un impacto en la estructura del mercado de lácteos y permitiría clarificar los retos y las estrategias para disminuir la incertidumbre sobre el resultado de la confluencia de fuerzas imperantes en la industria lechera(20). El modelo de Porter se ha utilizado en varias industrias para el planteamiento de estrategias corporativas competitivas(21,22); este modelo propone(23,24) la competencia entre cinco fuerzas que, favorecen o perjudican la competitividad de un sector que concurre al mercado de productos: 1) poder de negociación de los proveedores; 2) poder de negociación de los clientes; 3) amenaza de sustitutos; 4) amenaza de nuevos participantes; y 5) rivalidad entre empresas existentes(23,25). Este modelo presupone que el mercado es atractivo para una empresa u organización cuando su estructura es redituable para los actores presentes en las actividades productivas, por lo que influye en su comportamiento y define su estrategia competitiva; por tanto, el éxito que 359


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tiene cada actor está condicionado por la estructura del mercado y por la interacción entre los actores de la cadena(26,27). Sin embargo, no se ha mostrado empíricamente el efecto de estas fuerzas en el desarrollo de empresas comparables en antigüedad y características productivas. Por lo que el objetivo de este trabajo fue evaluar la productividad, el precio de venta de leche, el tamaño y las percepciones de sus propietarios sobre su entorno, calidad y permanencia en explotaciones de producción de leche del estado de Aguascalientes.

Material y métodos Diseño del estudio El estudio se ubicó en una zona especializada en la producción de leche del municipio de Aguascalientes(5). Se analizó la población total (40 UPL) del padrón de socios de una organización de productores de leche, constituido desde 1988 por un grupo de productores organizado para la producción y comercialización local y regional de leche de bovino(28); este grupo se estableció en una misma área agrícola, cercana a la ciudad de Aguascalientes y contó desde su inicio con hatos de calidad genética comparable y apoyo financiero equivalente(29), así como otras condiciones productivas similares y de oportunidades para la adquisición de insumos. El estudio realizado en el año 2018 mostró que el grupo contaba con un total de 5,693 vacas, con una producción diaria promedio de 23.14 ± 6.9 litros por vaca y un ingreso anual por venta de leche de US$ 17.7 millones. Se entrevistó a los propietarios o encargados de las explotaciones que dieron su consentimiento para la obtención de la información y los datos productivos de cada una de las unidades de producción. El cuestionario utilizado para identificar las características de las UPL incluyó variables acerca de la edad y experiencia del productor, precio de venta de leche, tamaño, estructura de hato, uso de mano de obra predominante del personal contratado, así como su percepción de la calidad, de la continuidad de la UPL y de los agentes externos a la producción; al igual que otras variables no utilizadas para este estudio, como superficie, valor de la infraestructura, costos de producción y alimentación entre otras.

Variables Se determinó la categoría valoración de la calidad, para la cual se realizaron cuestionamientos a los productores sobre los estímulos y las penalizaciones económicas que reciben por no producir leche con la calidad óptima esperada por la agroindustria receptora de la leche. En esta categoría también se incluyó el conocimiento de los parámetros de calidad de la leche que exigen los clientes, la conciencia sobre la posibilidad y los beneficios por producir leche de calidad(30). De la misma manera se determinó la variable continuidad en la actividad, 360


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donde se cuestionó a los productores sobre su voluntad de permanencia en la actividad lechera. Para explorar los agentes externos a la producción, se adaptó el modelo de Porter(23) para evaluar las fuerzas competitivas de la agroindustria a partir de variables con una escala de Likert de cinco niveles. Se consideró el grado de acuerdo o desacuerdo de los productores sobre el poder de negociación de los clientes y proveedores, la competencia entre productores, las facilidades para la creación de productos sustitutos, así como la facilidad de entrada a nuevos competidores en la actividad lechera. También se plantearon hipótesis sobre los efectos de las fuerzas competitivas de la agroindustria sobre diferentes variables de las explotaciones lecheras. H1: Las fuerzas competitivas de la agroindustria tienen influencia significativa positiva en la valoración de la calidad. H2: Las fuerzas competitivas de la agroindustria tienen influencia significativa positiva en la continuidad de la actividad lechera. H3: Mayor tamaño de hato influye de manera positiva en el precio de venta de leche.

Análisis estadístico Para el análisis de las características productivas de las UPL, se utilizó un software estadístico(31). Se realizó un análisis multivariado de varianza (MANOVA) para determinar si las medias de las variables evaluadas (edad del productor, mano de obra contratada, vacas en ordeño, productividad por vaca (litro/día), precio de venta de leche) diferían de manera conjunta entre los diferentes tamaños de las explotaciones lecheras (<50, 50-250 y >250 vacas en ordeño)(32). Para el tamaño del hato se utilizó una escala propuesta con anterioridad(33). Así mismo, se realizó un ANOVA(34) para determinar las diferencias de las medias para cada variable analizada (edad del productor, vacas en ordeño, productividad por vaca (l/d), precio de venta de la leche) según el tamaño de la explotación. Cuando no se cumplieron los supuestos del ANOVA (normalidad y homocedasticidad) se aplicó la prueba no paramétrica Kruskal-Wallis equivalente para la comparación de sus respectivas medianas. Se realizó la prueba independencia de Ji-cuadrada para evaluar las variables de personal contratado y continuidad en la actividad lechera en relación con el tamaño de las explotaciones. En todos los casos se utilizó un nivel de significancia del 5%. La variable de continuidad fue evaluada a través de un modelo logístico binario(35) con un nivel de significancia del 5% para determinar el grado de asociación con las demás variables 361


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analizadas (tamaño, edad, vacas en ordeño, precio, productividad, valoración de la calidad y fuerzas competitivas de la agroindustria). 𝑝=

𝑒 𝑏0 +𝑏1 𝑥1 +𝑏2𝑥2 + … 1 + 𝑒 𝑏0 +𝑏1𝑥1 +𝑏2 𝑥2 + …

Donde: p = probabilidad de continuar en la actividad lechera b0 = constante b1,2,… = coeficientes asociados a cada variable x1,2,… = variables evaluadas (tamaño, edad, … ) El modelo logístico, una vez linealizada la ecuación anterior, estuvo dado como: 𝑝 𝑙𝑜𝑔 ( ) = 𝑏0 + 𝑏1 𝑥1 + 𝑏2 𝑥2 + … 1−𝑝 Las hipótesis propuestas también fueron probadas a partir de un modelo de ecuaciones estructurales utilizando el método de mínimos cuadrados parciales (PLS-SEM)(36-39). Se evaluó la consistencia interna del grupo de variables que influyen en las fuerzas competitivas de la agroindustria y en la valoración de la calidad; cuando las variables estuvieron correlacionadas entre sí, se consideró que había Fiabilidad; además, se consideró la existencia de Validez cuando se verificó la medición correcta de las variables con el método de mínimos cuadrados parciales (PLS)(40,41). Para la evaluación de las categorías del modelo se incluyeron las variables: poder de negociación de los proveedores, poder de negociación de los clientes, amenaza de sustitutos, amenaza de nuevos entrantes y rivalidad entre empresas existentes para la categoría de fuerzas competitivas de la agroindustria y, para la categoría de valoración de la calidad de la leche: los estímulos y las penalizaciones económicas que reciben por producir leche de calidad deficiente, el conocimiento de los parámetros de calidad de la leche que exigen los clientes, la conciencia sobre la posibilidad de producir leche de mejor calidad y los beneficios por producir leche de calidad. En el análisis se seleccionaron únicamente las variables que fueron significativas para que el modelo contara con los índices de prueba de bondad de ajuste satisfactorios(40,42). En el Cuadro 1, se pueden observar las variables incluidas en el modelo estructural final, para las fuerzas competitivas de la agroindustria: la entrada de productores rivales al mercado, la amenaza de nuevos productos y de sustitutos de productos lácteos; así como las que se consideraron en la valoración de la calidad de la leche: conocimiento de los parámetros de calidad y penalizaciones por no producir leche de calidad. Ambas categorías se consideraron latentes o reflectivas porque su evaluación se realizó a 362


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partir de las mediciones individuales de las variables incluidas, por lo que su covarianza fue evaluada para validar cada categoría(40,43). Cuadro 1: Consistencia y medición de indicadores para la validez de categorías Validez convergente CPC IF Valor-t AVE IFC(>0.7) Categoría Variable (>0.700) (>0.5) (>2.57) (>0.5) Fuerzas de la Competidores agroindustria Nuevos Productos Productos Sustitutos Valoración de Parámetros1 la calidad Penalización2

0.767 0.628

0.588 0.394

3.280 1.741

0.766

0.587

3.497

0.794 0.725

0.510 0.356

1.802 1.362

0.522

0.765

0.578

0.732

CPC= cargas promedio de la categoría; IF= indicador de fiabilidad; AVE= índice de varianza extraída promedio; IFC= índice de fiabilidad compuesto. 1 Conocimiento de los parámetros de calidad de la leche; 2 Conocimiento sobre las penalizaciones por no producir leche de calidad.

También, se consideró el índice de fiabilidad compuesto (IFC) para medir la consistencia interna(43,44); este índice tomó en cuenta las cargas factoriales de cada indicador y se obtuvo calculando el cuadrado de la suma de cargas factoriales y la suma de la varianza de los términos de error por cada categoría, argumentando que si este criterio se satisface habrá consistencia y fiabilidad. El CFI estimado fue de 0.765 y 0.732 para las fuerzas competitivas de la agroindustria y la valoración de la calidad, respectivamente, lo que excedió el valor recomendado de 0.708(45). También, se calculó el Índice de Varianza Extraída Promedio (AVE), el cual representó el valor medio del cuadrado de las cargas o factores asociados a cada categoría(46). Para valorar la consistencia interna del instrumento de medición y de las variables en cada categoría, se calculó el coeficiente alfa de Cronbach; también se usó para medir la fiabilidad de las escalas y la afinidad que existe en la categoría, así como para tener una evaluación sensible al número de ítems de la escala de medición(47). Finalmente, para medir la validez discriminante de las categorías se calculó el criterio Fornell-Larcker(46) y se validó que cada categoría compartiera más varianza con sus variables correspondientes que con las variables de la otra categoría, es decir que el AVE de cada categoría fuera mayor al cuadrado de la correlación que se tiene con la otra categoría del modelo estructural. Se obtuvo una correlación entre categorías de 0.377 y los AVE de 0.522 y de 0.578 para fuerzas competitivas de la agroindustria y para la valoración de la calidad respectivamente. 363


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En el análisis de cargas cruzadas (Crossloadings) se observó la discriminación entre las variables, considerando que las que mostraron mayor carga factorial se encontraban asociadas estrechamente a la categoría correspondiente(39,43,48). Las hipótesis planteadas se evaluaron con el modelo estructural utilizando la técnica de Bootstrapping (500 casos), con el fin de obtener evidencia suficiente para estimar adecuadamente los intervalos de confianza y aumentar la precisión de los parámetros(49).

Resultados y discusión Con el modelo estructural planteado, se encontró que las fuerzas competitivas de la agroindustria tuvieron efecto significativo sobre las categorías y variables cruciales de un grupo de UPL desarrolladas con semejanza de antigüedad, recursos zootécnicos y situación en el mercado, de tal forma que las UPL que alcanzaron mejor precio por litro de leche, son aquellas con hatos más grandes y productivos; lo que de ser generalizado, pudiera estar impactando de manera positiva en el desarrollo del sector agroalimentario mexicano. Las características principales de las explotaciones lecheras evaluadas reflejaron la heterogeneidad de la producción intensiva lechera en el Altiplano Mexicano, sin embargo, el sistema productivo empleado en la mayoría de las UPL fue el estabulado, donde la mayor parte de los productores encuestados manifestaron preferir el uso de instalaciones de confinamiento del hato para la producción de leche; lo anterior pudiera ser, en parte, un reflejo de las características climatológicas del estado de Aguascalientes (temperatura anual media de 18.3 °C y precipitación anual media de 530.3 mm)(50), así como producto de la conformación del grupo de productores encuestados, quienes migraron en la década de los 80s de los límites urbanos para el establecimiento de UPL especializadas(29). Para la variable edad promedio de los productores encuestados, que fue de 52.65 ± 12.15 años, se encontraron diferencias significativas (P<0.05); otros estudios(51) mencionan que los grupos de productores lecheros de escala pequeña, cuentan con condiciones favorables en las UPL para generar mayor valor agregado a la producción cuando los propietarios son de mayor edad. En el presente estudio, se observó que tan solo un poco más de la tercera parte de las UPL evaluadas, contaban con el apoyo de familiares para llevar a cabo las labores de la producción de leche, lo que pudiera sugerir un cambio en la estructura de las organizaciones lecheras de tamaño similar, o bien que este tipo de estructura organizacional encuentra mayores ventajas en el trabajo asalariado, ya que no prevalece el uso de mano de obra familiar de apoyo a la realización de las diferentes actividades productivas(8,52,53). Se encontró que no sólo las UPL con mayor cantidad de vacas en ordeño cuentan en su mayoría con personal contratado, también se identificó esta característica en las UPL con menor cantidad de vacas en ordeño (P>0.05); lo anterior coincide con otros estudios(54) donde el uso 364


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de la mano de obra familiar (no remunerada) no es el factor clave que determina el éxito económico de las explotaciones lecheras. La productividad diaria promedio por vaca para las UPL evaluadas fue de 23.14 ± 6.9 L, hubo diferencias significativas (P<0.05) para los diferentes tamaños de hato, siendo el tamaño con mayor número de vacas en ordeño los que obtienen mayor cantidad de litros por vaca al día. La productividad por vaca al día reportada en este estudio fue mayor con relación a otros resultados mostrados con anterioridad(33,55); esto sugiere que se ha incrementado la eficiencia en el uso de los recursos disponibles en las UPL por parte de los productores lecheros. En comparación con las UPL pequeñas, las que tuvieron hatos más grandes (>250 vacas en ordeño) mostraron mayor productividad por vaca y mejor precio de venta de leche (P<0.05) (Cuadro 2); esto coincide con lo establecido en otros estudios(11,33), donde la escala en las unidades de producción de leche juega un rol determinante en características económicas o de calidad que pudieran otorgar ventajas a los productores. Por otra parte, el 41.6 % de los productores con menor número de vacas en ordeño señaló que sus familiares tenían la intención de dar continuidad a la actividad lechera de la UPL, sin embargo, conforme creció el tamaño del hato se incrementó la respuesta positiva, el tamaño de los grupos y la dispersión de la respuesta no permitió asegurar la significancia de este efecto (P= 0.116). Lo anterior sugiere que pudieran existir elementos endógenos y exógenos en las UPL que contribuyen a que los propietarios proyecten su continuidad, como el mercado, la rentabilidad económica y las expectativas de crecimiento y mejora. Cuadro 2: Características principales de las unidades de producción de leche (UPL) por tamaño de la explotación 51 a 250 <50 vacas en > 250 vacas en Variable/Categoría vacas en Valor P ordeño ordeño ordeño UPL 12 21 7 AB B Edad del propietario, años 52.5 (39– 8) 63 (56–64) 45 (38–52)A 0.012* Mano de obra contratada 7/5 12/9 5/2 0.792 1 (si/no) Vacas en ordeño, No. 35.8 ± 10.5a 131.6 ± 64.6b 357.1 ± 59.1c 0.000*** Productividad por vaca, 21.9 ± 9.6a 21.8 ± 4.6a 28.9 ± 5.1b 0.019* L/día Precio de venta, $/L 6.3 (6.25–6.4)A 6.4 (6.3–6.4)B 6.5 (6.5– 6.7)C 0.001** Voluntad de continuidad 5/7 11/10 6/1 0.166 en la actividad lechera (si/no)1 365


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Valoración de la calidad2

0.312

0.310

0.392

0.938

Fuerzas competitivas de la agroindustria3

3.05

3.13

3.42

0.558

a-c

Media ± desviación estándar, por renglón difieren aquellos donde se tengan distintos superíndices (P<0.05). A-C Mediana por renglón difieren aquellos donde se tengan distintos superíndices (P<0.05). * P<0.05, ** P<0.01, *** P<0.001. 1 Ji cuadrada con dos grados de libertad. 2 Promedio de menciones de cualquiera de los 4 factores evaluados de la valoración de la calidad de la leche. 3 Promedio de grado de acuerdo en las Fuerzas Competitivas de la Agroindustria con escala Likert (1-5).

En cuanto al modelo logístico binario evaluado, se determinó que las fuerzas competitivas de la agroindustria y el precio tuvieron un impacto significativo (P<0.05) con la voluntad de continuidad en las explotaciones lecheras; observando los coeficientes del modelo, se estableció que la continuidad en las UPL es más probable a medida que aumenta el precio de la leche o la influencia de las fuerzas competitivas de la agroindustria. Estudios previos mencionan que la agroindustria tiene control sobre el sector primario en México, incluso que esta ha tenido impacto positivo en la permanencia de los productores de leche(5), lo anterior sugiere que la continuidad en las UPL está influenciada por las interacciones favorables con otros participantes de las cadenas productivas. En cuanto a la valoración de las hipótesis planteadas en este estudio, se estimó que los efectos de las fuerzas competitivas de la agroindustria explicaron el 14.2 % de la variación en la valoración de la calidad leche (t ≥ 1.96; P≤0.05) y explicaron el 22.7 % de la continuidad en la actividad lechera (t ≥ 2.57; P≤0.01) (Cuadro 3), lo que es considerado como de alto impacto en estudios socioeconómicos(43,48). Para medir la influencia total de la categoría de fuerzas competitivas de la agroindustria, esta categoría se excluyó del análisis y con esto se determinó el tamaño de su efecto real en el modelo estructural. En el caso del tamaño del efecto sobre la categoría de valoración de la calidad y sobre la variable de posibilidad de continuidad en la actividad lechera, se encontró un efecto f2 significativo de tamaño medio (>0.15)(42,56); lo anterior determina un modelo donde los efectos de las fuerzas competitivas de la agroindustria no se afectan por las demás variables involucradas en el modelo estructural final. La calidad de los productos lácteos que se encuentran en los mercados está estrechamente relacionada con la calidad de la leche cruda(57), por lo que se reafirma la importancia de atender debidamente los procesos dentro de las UPL a fin de contribuir al aseguramiento de la calidad de la leche y sus derivados.

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Cuadro 3: Resultados de las pruebas de hipótesis planteadas con el modelo estructural Coeficiente Hipótesis Relación estandarizado Valor-t 𝒇𝟐 R² β H1: Las fuerzas competitivas de la agroindustria tienen influencia significativa positiva en la valoración de la calidad.

Fuerzas competitivas de la agroindustria → 0.377** Valoración de la calidad

2.383

0.166

0.142

H2: Las fuerzas competitivas de la agroindustria tienen influencia significativa positiva en la voluntad de continuidad en la actividad lechera.

Fuerzas competitivas de agroindustria Voluntad continuidad en actividad lechera

la → 0.476*** de la

4.285

0.292

0.227

H3: Mayor tamaño de hato influye de manera positiva en el precio de venta de leche.

Tamaño del hato → Precio de venta de la 0.541*** leche

4.153

0.433

0.293

𝑓 2 Tamaño de efecto: >0.02= efecto pequeño; >0.15= efecto medio; >0.35 efecto grande (Cohen, 1988). R2: >0.20 = débil; >0.33 moderado; >0.67 = sustancial (Chin, 1998). ** P<0.01, *** = P<0.001.

Se ha mencionado(19) que los productores de leche deberán ser conscientes de los factores de riesgo que se pudieran presentar en la producción de leche por ser un producto perecedero, esto favorecería el mejoramiento de la calidad del producto, sobre todo por el uso de termos acopiadores de leche; lo que sugiere que medidas institucionales y de mercado que son ajenas a la producción, pudieran desempeñarse como una barrera de entrada para nuevos competidores en la agroindustria lechera, y tener efectos en la competitividad de los actores de la cadena productiva, reduciendo la posibilidad de incorporar nuevos avances tecnológicos(58), de manera indirecta afectaría la transición generacional en las unidades de producción primaria. La influencia positiva del tamaño del hato en el precio de venta de leche fue de 29.3 % (t ≥ 2.57; P≤0.01). Para evaluar el tamaño del efecto de la variable en el modelo, se excluyó del mismo y se encontró que el tamaño del hato tuvo un efecto f2 significativo, lo cual puede ser considerado como fuerte (>0.35)(42,56) (Cuadro 3); lo anterior coincide con estudios que 367


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refieren que la escala de producción afecta de manera positiva la competitividad y tiene impacto en los procesos productivos de las explotaciones lecheras(33); de esta manera, el uso eficiente de los recursos en las explotaciones lecheras traería como consecuencia un mayor desarrollo del sector. La continuidad en las UPL ha sido valorada como un factor asociado a características productivas exitosas(59); en este estudio, los productores reconocieron que las condiciones de baja eficiencia productiva no eran un detonante para el abandono inmediato de la actividad lechera. Sin embargo, productores con mejor aprovechamiento de sus recursos manifestaron su voluntad de permanecer en la actividad ante las fluctuaciones de precios en los mercados de insumos y productos lecheros(60,61). De manera coincidente, como estrategia para la continuidad de las explotaciones lecheras, se ha mostrado que el uso eficiente de los recursos disponibles en las unidades de producción es clave para llevar a cabo mejoras en los procesos productivos, buscando disminuir costos(62,63). En este estudio se encontró que los productores identificaron la valoración del éxito de las organizaciones, como la situación que ocurre cuando se logran indicadores económicos positivos, especialmente la rentabilidad(55). Además, reconocieron que la integración de los productores con otros actores involucrados en la cadena productiva pudiera incrementar sus posibilidades de éxito(64). Se ha señalado que la integración horizontal, en algunos casos, facilita el acceso a las materias primas involucradas en la producción(65,66); en este sentido, las alternativas de incremento de valor a la producción primaria, promoverían el incremento en la rentabilidad de las UPL y contribuirían en la obtención de beneficios sociales de los actores involucrados en la cadena productiva lechera(14,15,67). De igual manera, la integración vertical de los productores a través de mecanismos formales de vinculación establecidos con la industria, pudiera evitar la vulnerabilidad de los sistemas productivos lecheros(68). En este estudio se identificó que las fuerzas competitivas de la agroindustria pudieran impactar en la consolidación de organizaciones del sector primario; los productores asociados que lograron adaptarse a su entorno muestran condiciones favorables para alcanzar un mayor crecimiento y éxito económico.

Conclusiones e implicaciones Como se formuló en las hipótesis planteadas, las fuerzas competitivas de la agroindustria tuvieron un efecto significativo positivo sobre características de las unidades de producción lechera, especialmente en la importancia que atribuyen los productores a la atención de variables cruciales como la calidad de la leche y la permanencia en la actividad lechera. Esta permanencia es más probable a medida que aumenta el precio de la leche y tenga una percepción favorable sobre el entorno competitivo de la unidad productiva. Lo anterior sugiere que la implementación de estrategias por parte de ganaderos y autoridades que 368


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fomenten el incremento en la productividad de las explotaciones lecheras tendrá efectos benéficos en el sector agroalimentario mexicano, especialmente cuando se orienten hacia la producción de leche de calidad, y que esta última contribuya a satisfacer mercados que demanden productos lácteos genuinos. El punto de encuentro entre los intereses de los productores y de los agroindustriales puede converger en estrategias, impulsadas por el Estado, que promuevan la producción y el desarrollo del sector agroalimentario mexicano. Agradecimientos Gracias al Lic. Jesús Azuara, líder del grupo organizado Agroindustrial Fátima S.P.R. de R.L. por las facilidades para la obtención de datos, así como a todos los productores que participaron en el estudio. Al Instituto de Investigaciones Agrarias de Mabegondo, A Coruña, España. Proyecto financiado con recursos PRODEP (Oficio de liberación: DSA/103.5/16/10627) y con recursos extraordinarios de apoyo a investigadores de la UAA (PIAL16-1N). Literatura citada: 1.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.6017 Artículo

Actividad antimicrobiana de plantas nativas de Sonora, México, contra bacterias patógenas aisladas de leche de vacas diagnosticadas con mastitis

Jesús Sosa-Castañeda a Carmen Guadalupe Manzanarez-Quin b Ramón Dolores Valdez-Domínguez a Cristina Ibarra-Zazueta a Reyna Fabiola Osuna-Chávez a Edgar Omar Rueda-Puente a Carlos Gabriel Hernández-Moreno a Alejandro Santos-Espinosa c Alejandro Epigmenio-Chávez c Claudia Vanessa García-Baldenegro c Tania Elisa González-Soto c Ana Dolores Armenta-Calderón c Priscilia Yazmín Heredia Castro c*

a

Universidad de Sonora. Departamento de Agricultura y Ganadería. Carretera 100 a Bahía Kino km 21, 83000. Sonora, México. b

Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo. Tecnología de Alimentos de Origen Animal. Sonora, México. c

Universidad Estatal de Sonora. Unidad Hermosillo. Ingeniería en Horticultura. Sonora, México.

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* Autor de correspondencia: priscilia.heredia@ues.mx

Resumen: La mastitis bovina es una enfermedad causada por bacterias patógenas que infectan la glándula mamaria del ganado lechero, lo cual genera pérdidas económicas importantes, además, debido al uso excesivo de antibióticos para tratar esta enfermedad, los microorganismos han creado resistencia a estos fármacos, por ello, se buscan nuevas alternativas para este fin. El objetivo fue evaluar el efecto animicrobiano de extractos de plantas nativas de Sonora contra bacterias patógenas aisladas de vacas diagnosticadas con mastitis. Se obtuvieron 17 extractos etanólicos de plantas nativas de Sonora, y se evaluó su actividad antimicrobiana por el método de difusión en agar contra siete patógenos aislados de leche de vacas con mastitis utilizando una concentracion de 50 mg/ml de cada extracto. El contenido de fenoles y flavonoides totales se determinó mediante espectrofotometría. Los resultados mostraron que los extractos de Ibervillea sonorae (wereke, tuberculo), Populus alba (álamo, hojas), Ambrosia ambrosioides (chicura, tallos), Krameria sonorae (cosahui, raices) y Prosopis velutina (mezquite, hojas) fueron eficaces para eliminar a S. aureus, Streptococcus spp., E. coli, Enterobacter spp., Proteus spp., Shigella spp. y Citrobacter spp. (P<0.05). Además, los extractos con alto contenido de fenoles y flavonoides totales (wereke, álamo, chicura, cosahui y mezquite) mostraron una correlación inversa con respecto al pH (r = -0.94, r = -0.92, respectivamente) (P<0.05) y presentaron mayor actividad antimicrobiana contra los patógenos probados. Por lo anterior, los extractos de las plantas de Sonora podrían representar una alternativa para el control de patógenos Gram (+) y Gram (-) que infectan la glándula mamaria del ganado lechero. Palabras clave: Mastitis, Patógenos, Antimicrobiano, Extractos de plantas, Alternativa natural, Fenoles, Flavonoides.

Recibido: 11/07/2021 Aceptado: 20/10/2021

Introducción La mastitis es la principal enfermedad infecciosa que se presenta en el ganado bovino productor de leche. El origen de esta enfermedad es multifactorial y puede depender del manejo, sistema de producción y condiciones del medio ambiente en las cuales se encuentre el ganado, y se presenta como respuesta ante la infeccion de una gran biodiversidad de

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microorganismos, tales como, micoplasmas, levaduras, hongos, virus y bacterias(1), y suele manifestarse como una inflamación en la glándula mamaria, que dependiendo de la severidad de la infección puede generar fibrosis, edema mamario, atrofia del tejido mamario, absesos o gangrena; además, puede alterar las propiedades físicas y químicas de la leche incrementando el número de células somáticas y la carga microbiana en la leche, lo cual puede disminuir el pH de la leche y alterar el sabor y el olor. Así mismo, la leche de vacas con mastitis presenta menor cantidad de lactosa, grasa y caseínas lo cual disminuye sus propiedades tecnológicas para la industria de los alimentos(2,3). En algunas ocasiones la mastitis puede ser detectada de manera clínica, es decir, cuando se observa físicamente la presencia de pus o de sangre en la glándula mamaria y la leche; mientras que, en otras ocasiones, la mastitis se presenta de manera subclínica y suele ser más difícil de detectar, ya que la inflamación en la ubre no es visible y la leche muestra una apariencia física normal(4,5). Algunas de las bacterias patógenas responsables de esta enfermedad son Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis y Mycoplasma bovis, las cuales pueden ocasionar daños importantes en la glándula mamaria, tales como, lesiones, y en casos más severos pueden llegar a generar necrosis en el tejido. Generalmente, la infección con estas bacterias ocurre al momento del ordeño(3,6), aunque en otras ocasiones también puede ocurrir la infección por contacto con otras bacterias presentes en el medio ambiente, tales como, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus uberis, Streptococcus dysgalactiae, entre otras(5). Aunque estas bacterias son consideradas como patógenas, por lo general suelen ser menos agresivas al momento del contagio, además, la leche con la presencia de estos microorganismos no puede ser comercializada(5,6). En la actualidad, la mastitis sigue siendo uno de los mayores retos en los establos lecheros, ya que se estima que representa el 70 % de los gastos de los ganaderos lecheros, lo que genera pérdidas económicas anuales de aproximadamente $35 mil millones de dólares en todo el mundo y $2 mil millones de dólares en los Estados Unidos(7,8,9). En México se estiman perdidas de $2 millones y medio de pesos, lo cual representa entre el 20 y 30 % de la mastitis clínica, por lo que las pérdidas aun podrían ser mayores debido al otro 70-80 % de los animales que presentan mastitis subclínica(10). En Sonora, los estudios de la mastitis bovina son muy escasos, sin embargo, en un establo lechero de Santa Ana, Sonora se encotró la presencia de mastitis subclínica en 18.3 % de los animales, mientras que, la incidencia de la mastitis clínica fue de 5.35 %, donde el costo promedio mensual de cada animal con mastitis fue de $185.40 y el costo total fue de $30,966.34, correspondiendo $12,470.75 (40.3 %) a mastitis subclínica y $18,459.59 (59.7 %) a mastitis clínica(11). Hoy en día, la mastitis es considerada como la enfermedad más costosa dentro de los establos lecheros debido a la disminucion en la producion de leche, deshecho de leche contaminada, remplazo de animales y uso de medicamentos(10). En este contexto, el uso excesivo de terapias con antibióticos para prevenir o tratar esta enfermedad ha generado que algunos microorganismos se adapten y adquieran resistencia a estos 377


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fármacos, por ejemplo, S. aureus ha presentado 59.5 % y 49.6 % de resistencia a la penicilina y ampicilina, respectivamente; mientras que, algunas cepas de Streptococcus spp. han reportado 40 %, 80 % y 73 % de resistencia contra, eritromicina, oxitetraciclina y penicilina, respectivamente; además, algunas cepas de E. coli han presentado 88.24 % de resistencia contra eritromicina, oxitetraciclina, penicilina y estreptomicina y 70.59 % de resistencia contra la gentamicina, por ello, uno de los grandes retos del Sector de la Salud es disminuir el uso de antibióticos en los animales y humanos(12-15). En este contexto, la utilización de compuestos químicos naturales derivados de plantas para tratar enfermedades en el humano y animales ha ido en aumento en las últimas décadas(16,17). En México, se estima que existen alrededor de 26,000 especies de plantas, de las cuales, se utilizan alrededor de 4,000 especies para tratar enfermedades de manera tradicional(18,19). Aunque se ha reportado que algunas plantas nativas del noroeste de Pakistán han sido efectivas para eliminar bacterias asociadas a la mastitis bovina(9), no ha sido reportado el uso de plantas de Sonora, México, para este fin. Sin embargo, se ha evidenciado su potencial antimicrobiano contra las bacterias de colección Helicobacter pylori ATCC 43504, Mycobacterium tuberculosis H37Rv, Escherichia coli ATCC 35219 y 25922, Shigella flexneri ATCC 12022 y Salmonella typhimorium ATCC 14028 (19,20,21). Tomando en cuenta que Sonora posee una gran biodiversidad de plantas nativas, de las cuales, alrededor de 400 son utilizadas por los grupos étnicos locales para tratar enfermedades(20), y que además algunas de estas plantas han mostrado potencial antimicrobiano, resulta interesante evaluar el efecto animicrobiano de extractos de plantas nativas de Sonora contra bacterias patógenas aisladas de vacas diagnosticadas con mastitis.

Material y métodos Preparación de los extractos etanólicos Los extractos fueron obtenidos de 17 plantas nativas del estado de Sonora, México (Cuadro 1), las cuales fueron cosechadas en el Jardín Botánico del Departamento de Agricultura y Ganadería (DAG) de la Universidad de Sonora (UNISON) e identificadas en el Herbario del DAG. Cada planta fue deshidratada a 34 °C en una estufa de aire caliente (Thelco, Precision Science, modelo 28, USA) y después fueron pulverizadas en un molino (Pulvex Mini 100, Mx) hasta obtener un tamaño de partícula de 100 micras. Posteriormente, se colocaron 100 g de materia seca y se añadieron 100 ml de etanol al 99 % de pureza (Sigma-Aldrich, St. Louis MO) en un frasco de vidrio herméticamente sellado, los cuales fueron almacenados por 5 días en la oscuridad a 25 °C(22). Los extractos fueron filtrados con papel filtro Whatman No. 41 y el material vegetal fue deshidratado nuevamente. La diferencia de peso del material vegetal antes y después de su almacenamiento fue considerado como la cantidad de compuestos químicos solubles extraídos de las plantas(23). Despues, los extractos etanólicos fueron concentrados en un evaporador rotativo (Yamato RE300) a 40 °C y ajustados a 50

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mg/ml con una solución de dimetilsulfóxido al 20 % (DMSO). Finalmente, los extractos fueron almacenados en la oscuridad a 4 °C hasta su utilización. Cuadro 1: Identificación y partes de las plantas utilizadas en los extractos etanólicos Nombre Clave Familia Nombre científico Parte común E1 Álamo Salicaceae Populus alba Hojas E2 Batamote Asteraceae Baccharis glutinosa Tallos Ambrosia E3 Chicura Asteraceae Tallos ambrosioides E4 Cosahui Krameriaceae Krameria sonorae Raíz Leucaena E5 Guaje Fabaceae Hojas leucocephala Pithecellobium E6 Guamúchil Fabaceae Corteza dulce Simmondsia E7 Jojoba Simmondsiaceae Hojas chinensis E8 Mezquite Fabaceae Prosopis velutina Hojas Parkinsonia E9 Palo verde Fabaceae Tallos y hojas microphylla E10 Palo verde azul Fabaceae Cercidium floridum Tallos y hojas E11 Rama blanca Asteraceae Encelia farinosa Hojas Jatropha E12 Sangregado Euphorbiaceae Tallos cardiophylla E13 Tepehuaje Fabaceae Lysiloma watsonii Hojas E14 Torote Burseraceae Bursera microphylla Hojas E15 Vinorama Fabaceae Acacia constricta Hojas E16 Wereke Cucurbitaceae Ibervillea sonorae Tubérculo Coursetia E17 Zamota Fabaceae Tallos glandulosa Plantas cosechadas en el Jardín Botánico del DAG de la UNISON.

Determinación de fenoles totales Se utilizó 1 mg de extracto y se mezcló con 0.5 ml de reactivo de Folin-Ciocalteu. Después, se añadieron 10 ml de agua destilada y 1 ml de Na2CO3 saturado y se homogeneizó por 3 min. Finalmente, la mezcla fue aforada a 25 ml con agua destilada y se dejó reposar por 1 h en un lugar libre de luz. La absorbancia se midió a una longitud de onda de 750 nm en un espectrofotómetro (Spectro Max MD, EU) y el contenido de fenoles totales fue expresado como miligramos equivalentes de ácido gálico por gramo de extracto(24).

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Determinación de flavonoides totales Se utilizaron 0.25 mg de extracto y se mezclaron con 5 ml de agua destilada. Después, se agregaron 0.3 ml de una solución de NaNO2 al 5 % y la mezcla se dejó reposar en la oscuridad por 6 min. Posteriormente, se añadieron 0.6 ml de una solución de AlCl3⋅6H2O al 10 % y se dejó reposar hasta terminar la reacción. Finalmente, se añadieron 2 ml de NaOH (1 M) y la mezcla fue aforada a 10 ml con agua destilada. La absorbancia se midió a una longitud de onda de 510 nm en un espectrofotómetro (Spectro Max MD, EU) y el contenido de flavonoides totales fue expresado como miligramos de quercetina por gramo de extracto(24).

Lugar del estudio y toma de muestras Las muestras fueron tomadas en dos establos ubicados en la periferia de la ciudad de Hermosillo, Sonora, México. El Sitio-1 pertenece al ejido La Yesca, ubicado al suroeste de la ciudad a 10 km de distancia, mientras que, el Sitio-2 pertenece al ejido Los Bajotes, ubicado al noroeste de la ciudad a 12 km de distancia. Las vacas se seleccionaron de acuerdo a la técnica de la prueba de California para mastitis(25). Las muestras se colectaron durante un año y se tomaron de los 4 cuartos de 15 vacas del Sitio-1 y 15 del Sitio-2. Antes de la colección de las muestras, los pezones se sumergieron en una solución a base de yodo al 1 % por 30 seg, y posteriormente el exceso de yodo fue retirado con una toalla desechable. Después se colectaron 10 ml de leche de cada cuarto en un frasco estéril con tapa rosca y cada pezón fue nuevamente sumergido en la solución desinfectante. Finalmente, las muestras fueron transportadas a 4 °C y procesadas dos horas después de su colección(26).

Aislamiento e identificación de bacterias asociadas a la mastitis en la leche Para el aislamiento e identificación de las bacterias de la leche de las vacas diagnosticadas con mastitis se utilizó la metodología reportada por Rodríguez y Muñoz (27). Las muestras se sembraron por estría en agar base Columbia adicionado con 5 % de sangre de carnero (BD Difco, Sparks, MD) y agar MacConkey (BD Difco, Sparks, MD) y se incubaron a 37 °C por 48 h. Después, se realizó una tinción de Gram, la prueba de coagulasa, prueba de oxidasa (reactivo de Kovacs) y prueba de catalasa (H2O2 al 3 %) para diferenciar a las colonias aisladas. Las colonias seleccionadas se purificaron tres veces por cultivos subsecuentes en las condiciones establecidas anteriormente. Las bacterias aisladas se identificaron por los kits comerciales API20E, API Staph y API Strep (BioMérieux, Marcy, France), siguiendo las instrucciones de los fabricantes. Las bacterias identificadas se almacenaron a -80 °C en glicerol al 80 % (v/v) hasta su utilización.

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Actividad antimicrobiana de los extractos etanólicos Las bacterias aisladas de leche de vacas con mastitis fueron propagadas en el medio de cultivo caldo BHI (infusión cerebro-corazón, BD Difco, Sparks, MD). Posteriormente, se prepararon tres placas con agar BHI (infusión cerebro-corazón, BD Difco, Sparks, MD) para cada una de las bacterias patógenas y se colocaron cuatro discos estériles de papel filtro Whatman No. 41 de 6 mm de diámetro en cada placa, donde fueron adicionados 20 µl de cada extracto etanólico (50 mg/ml). Finalmente, las placas fueron incubadas a 37 °C por 24 h. Los halos mayores a 3 mm fueron considerados como inhibición de acuerdo a los criterios utilizados por Heredia-Castro(28).

Análisis estadístico Se utilizó un diseño experimental completamente al azar de una vía al 95 % de confianza con tres repeticiones por tratamiento. La prueba de comparación de medias se realizó por TukeyKramer a un nivel de significancia del 0.05 %, y el análisis de correlación se realizó con una confiabilidad del 95 %. El software estadístico utilizado fue el NCSS versión 11.

Resultados y discusión Los compuestos químicos responsables de la actividad antimicrobiana de las plantas son sintetizados en el citoplasma de las células, y dentro de estos compuestos se encuentran los flavonoides, los cuales forman parte de un grupo de compuestos químicos llamados fenoles(29). En el Cuadro 2 se muestran los análisis químicos y el rendimiento de los extractos etanólicos. Los resultados mostraron que el pH de los extractos etanólicos varió en un rango de 4.35 a 6.22, siendo el extracto E5 el más ácido y el E11 el menos ácido (P<0.05). Así mismo, el extracto E5 presentó la concentración más alta de fenoles totales (143.68 ± 0.04 mg) y flavonoides totales (95.10 ± 0.05 mg), mientras que, el extracto E11 presentó los valores más bajos para fenoles totales (56.28 ± 0.05 mg) y flavonoides totales (30.08 ± 0.90 mg) (P<0.05). El pH de los extractos se puede deber al carácter ácido de los fenoles y flavonoides totales, o a la presencia de otros compuestos polares como taninos, ácido benzoico, oleico, esteárico, lignocérico, entre otros(30). En este contexto, Al-rifai et al(24) estudiaron dos plantas medicinales de Arabia Saudita (Convolvulus austroaegyptiacus y Convolvulus pilosellifolius) y reportaron que el contenido de fenoles y flavonoides totales de los extractos etanólicos fue similar a los encontrados en este estudio. Además, en los extractos etanólicos de Vernonia amygdalina y Tephrosia purpurea también se encontró la presencia de fenoles y flavonoides totales(31,32), sin embargo, Bitchagno et al(33) no encontraron la presencia de flavonoides en el extracto etanólico de la fruta de Tectona grandis. Lo anterior sugiere que los compuestos químicos presentes pueden variar de una parte del tejido vegetal a otra.

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Cuadro 2: Análisis químicos y rendimiento de los extractos etanólicos Extracto pH Fenoles totales Flavonoides totales Rendimiento (%) E1 E2

4.86 5.22

130.26 ± 0.05d 115.45 ± 0.03f

89.23 ± 0.08d 80.06 ± 0.03h

6.33 5.54

E3

5.15

120.33 ± 0.06e

85.09± 0.07f

5.45

E4

4.82

135.03 ± 0.06c

91.06 ± 0.02c

4.51

E5

4.35

143.68 ± 0.04a

95.10 ± 0.05a

7.82

E6

5.34

110.03 ± 0.04i

70.06 ± 0.08k

4.02

E7

4.4

140.65 ± 0.07b

93.05 ± 0.07b

8.39

E8

5.34

112.12 ± 0.03g

74.05 ± 0.80i

6.49

E9

5.43

95.23 ± 0.08j

71.05 ± 0.03j

6.72

E10

5.6

85.24 ± 0.06k

70.09 ± 0.04k

6.55

E11

6.22

56.28 ± 0.05l

30.08 ± 0.90l

7.44

E12

5.22

115.02 ± 0.04f

81.18 ± 0.06g

5.23

E13 E14 E15

4.57 5.3 5.41

d

130.14 ± 0.09 111.56 ± 0.02h 110.09 ± 0.06i

b

93.78 ± 0.05 79.28 ± 0.20h 73.29 ± 0.07i

8.62 8.35 6.65

E16 E17

5.55 5.11

109.89 ± 0.07i 120.02 ± 0.04e

70.47 ± 0.80k 87.55 ± 0.40e

9.32 5.85

Fenoles totales= mg de ácido gálico/g de extracto; Flavonoides totales= mg de quercetina/g de extracto. abcdefghijk Diferente literal indica diferencia significativa entre los datos de la misma columna (P<0.05).

Por otro lado, el rendimiento de los extractos fue variable, siendo el extracto E16 el que presentó el rendimiento mayor (9.32 %) y el extracto E6 el que presentó el rendimiento más bajo (4.02 %). En concordancia con este estudio, también se reportaron variaciones en el rendimiento de los extractos obtenidos con plantas de Pakistán(34). Además, resultados similares fueron reportados por Mostafa et al(35), donde Punica granatum presentó el rendimiento más alto (9.74 %), mientras que, Cuminum cyminum presentó el rendimiento más bajo (3.12 %). Así mismo, en otro estudio se evaluó el rendimiento de extractos etanólicos de 49 plantas medicinales de Indonesia, y se encontró que el rendimiento más alto fue para el fruto de Salacca zalacca (77.89 %), mientras que, el rendimiento más bajo se reportó en la raíz de Plectranthus scutellarioides (3.07 %). Adicionalmente, los autores reportaron que los extractos elaborados con hojas, mostraron mayor rendimiento comparado con los extractos donde se utilizaron raíces o partes más leñosas de las plantas(36), lo que coincide con lo encontrado en este estudio. Lo anterior, sugiere que la cantidad de compuestos solubles en etanol es dependiente de cada planta y de la parte utilizada.

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Por otra parte, la mastitis es una enfermedad infecciosa de origen bacteriano y suele ser muy persistente dentro de los establos lecheros. En el Cuadro 3 se muestran las bacterias identificacadas por las pruebas bioquímicas y la frecuencia con que aparecen en la leche de las vacas diagnosticadas con mastitis. Los resultados mostraron que en el Sitio-1 E. coli se presentó con mayor frecuencia en 58 de 60 muestras analizadas, seguido de S. aureus con 35, Proteus spp. con 6 y Enterobacter spp. con 4. Por otro lado, en el Sitio-2 se encontró a E. coli en 43.8 % de las muestras analizadas, seguido de S. aureus con 32.85 %, Streptococcus spp. con 10.95 %, Shigella spp. con 8.76 % y Citrobacter spp. con 3.65 %. En este estudio E. coli y S. aureus fueron los patógenos más representativos para ambos hatos, ya que se encontró su presencia en el 82.50 % del total de las muestras analizadas. Otros autores han mencionado que las bacterias del género Streptococcus, así como E. coli y S. aureus, son microorganismos comunes en vacas diagnosticadas con mastitis(5,37,38), lo cual coincide con lo encontrado en esta investigación. Los microorganismos que causan mastitis variaron entre el Sitio-1 y el Sitio-2, lo que sugiere que el medio ambiente y el manejo de los animales puede influir en la biodiversidad de los microorganismos patógenos que causan la mastitis(5). Cuadro 3: Bacterias identificadas por pruebas bioquímicas y frecuencia de los patógenos presentes en la leche de las vacas diagnosticadas con mastitis Lugar Bacterias Frecuencia Porcentaje Sitio-1 Staphylococcus aureus 35 33.98 Escherichia coli 58 56.31 Proteus spp. 6 5.83 Enterobacter spp. 4 3.88 Total 103 100.00 Sitio-2 Staphylococcus aureus 45 32.85 Streptococcus spp. 15 10.95 Escherichia coli 60 43.8 Shigella spp. 12 8.76 Citrobacter spp. 5 3.65 Total 137 100.00 Frecuencia = número de veces que se repite el mismo patógeno en muestras diferentes; Porcentaje = Frecuencia * 100/Total.

En el Cuadro 4 se muestra la actividad antimicrobiana de los extractos etanólicos contra bacterias patógenas aisladas de vacas diagnosticadas con mastitis. Los resultados mostraron que el extracto E16 presentó la mayor actividad antimicrobiana contra S. aureus (20.50 ± 1.70 mm) (P<0.05), mientras que, los extractos E9 y E10 presentaron la menor actividad (5.50 ± 0.70 y 5.50 ± 0.70) (P<0.05). Por otro lado, los extractos E1 y E16 (Populus alba e Ibervillaea sonorae) presentaron la mayor actividad contra E. coli (13.00 ± 1.51 y 13.00 ± 383


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1.40 mm) (P<0.05), mientras que, el extracto E13 presentó la menor actividad (3.00 ± 0.70 mm) (P<0.05) y el extracto E10 no presentó actividad contra ese patógeno (P>0.05). Así mismo, el extracto E16 presentó la mayor actividad contra Enterobacter spp. (16.00 ± 2.40 mm) (P<0.05), mientras que, el extracto E9 presentó la menor actividad (5.50 ± 0.70 mm) (P<0.05) y los extractos E2, E10, E15 y E17 no presentaron actividad antimicrobiana contra ese mismo patógeno (P>0.05). Los extractos E8 y E16 presentaron la mayor actividad contra Proteus spp. (13.50 ± 1.11 mm y 13.50 ± 2.70 mm) (P<0.05), mientras que, los extractos E2, E9 y E10 presentaron la menor actividad antimicrobiana (5.50 ± 0.60 mm, 5.50 ± 0.70 mm y 5.50 ± 0.70 mm) (P<0.05), y los extractos E5 y E13 no mostraron actividad contra este patógeno (P>0.05). De igual manera, el extracto E16 presentó la mayor actividad antimicrobiana contra Streptococcus spp., mientras que, los extractos E12 y E17 presentaron la menor actividad (5.00 ± 0.41 mm y 5.00 ±0.50 mm) (P<0.05), y los extractos E5 y E13 no fueron eficientes contra este patógeno (P>0.05). Por otro lado, los extractos E2 y E8 presentaron la mayor actividad antimicrobiana contra Shigella spp. (15.50 ± 2.32 mm y 16.00 ± 1.40 mm) (P<0.05), mientras que, los extractos E3, E9 y E14 presentaron la menor actividad (5.50 ± 0.68 mm, 5.50 ± 0.70 mm y 5.0 ± 1.41 mm) (P<0.05), y el extracto E15 no presentó actividad contra ese patógeno (P>0.05). Finalmente, el extracto E16 presentó la mayor actividad antimicrobiana contra Citrobacter spp. (17.00 ± 2.4 mm) (P<0.05), mientras que, el extracto E14 presentó la menor actividad (4.5 ± 1.41 mm) (P<0.05), y los extractos E2, E9 y E17 no mostraron ser efectivos contra esta bacteria (P>0.05). Resultados similares han sido reportados en S. aureus aislado de vacas con mastitis utilizando los extractos de Piptadenia viridiflora y Schinopsis brasiliensis(39), así mismo, se ha reportado que los extractos de Calpurinia aurea, Croton macrostachyus y Nicotiana tabacum fueron eficientes al inhibir el crecimiento de S. aureus causante de la mastitis en rumiantes(40). También se ha reportado que S. aureus, Staphylococcus epidermidis y Streptococcus agalactiae aislados de vacas con mastitis fueron susceptibles al extracto de Zingiber officinale Roscoe(41) y el extracto de Sanguisorba officinale fue eficiente para inhibir la formación de biopelícula de S. aureus aislado de vacas con mastitis. Lo anterior resulta favorable ya que la biopelícula es una barrera de protección de la bacteria, y al inhibir su formación, la bacteria queda expuesta contra la protección natural del hospedero(42). Finalmente, el efecto de compuestos purificados extraídos de plantas (trans-cinamaldehido, eugenol, carvacrol y timol) demostraron su eficacia al inhibir el crecimiento de S. aureus, E. coli, Streptococcus agalactiae, Streptococcus dysgalactiae y Streptococcus uberis aislados de vacas con mastitis(43).

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Cuadro 4: Actividad antimicrobiana de los extractos etanólicos contra bacterias patógenas aisladas de leche de vacas con mastitis EXT E1 E2 E3 E4 E5 E8 E9 E10 E12 E13 E14 E15 E16 E17

S. aureus 9.00 1.21e 6.00 0.75gh 11.50 2.16cd 10.50 1.11d 12.50 2.32bc 12.00 1.31b 5.50 0.70h 5.50 0.70h 5.00 1.2h 7.50 1.10f 9.00 1.71e 8.50 1.12f 20.50 1.70ª 6.50 0.70g

± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±

Streptococcus spp. 9.00 ± 1.41d 8.50 ± 0.90d 12.50 ± 2.12c 8.50 ± 2.42d n.p 12.00 ± 1.81c 14.50 ± 1.70b 8.50 ± 1.20d 5.00 ± 0.41f n.p 7.00 ± 1.22e 15.50 ± 1.62b 19.50 ± 1.90a 5.00 ± 0.50f

Enterobacter spp.

E. coli 13.00 1.51ª 8.00 1.16d 10.50 0.80c 10.50 1.15c 11.00 2.34bc 12.00 1.33ab 7.00 0.80de

± ± ± ± ± ± ±

n.p 4.50 0.50g 3.00 0.70h 6.0 1.40ef 10.50 0.70c 13.00 1.40a 5.50 0.70fg

10.00 ± 1.21e n.p 15.00 ± 0.70ab 12.00 ± 2.62d 8.50 ± 0.92f 10.50 ± 1.41e 5.50 ± 0.70g n.p

± ± ± ± ± ±

8.50 ± 0.60f 13.50 ± 2.70c 14.0 ± 1.41bc n.p 16.00 ± 2.40a n.p

Proteus spp. 8.00 ± 0.92f 5.50 ± 0.60g 9.50 ± 1.10d 11.50 ± 1.19b n.p 13.50 1.11a 5.50 0.70g 5.50 0.70g 7.00 1.31f

± ± ± ±

n.p 10.00 2.22c 11.50 1.12b 13.50 2.70ª 8.50 0.70de

± ±

Shigella spp. 8.00 ± 0.61d 15.50 ± 2.32a 5.50 ± 0.68f 11.00 ± 1.15c 12.50 ± 2.15b 16.00 ± 1.40a 5.50 ± 0.70f 8.00 ± 1.41d 11.50 ± 1.70bc 6.50 ± 0.70e 5.0 ± f 1.41 n.p

± 8.00 1.4d ± 6.50 0.70e

Citrobacter spp. 10.00 ± c 1.22 n.p 6.50 0.70d 14.00 2.00b 5.00 0.12e 10.00 1.31c

± ± ±

n.p 9.00 1.40c 15.00 2.70b 9.50 0.70c

± ± ±

4.5 ± 1.41f

6.50 0.70d ± 17.00 2.4a ± n.p

EXT= extractos. (Los extractos 6,7 y 11 no presentaron ninguna actividad); Resultados expresados en mm de halos de inhibición; Concentración de los extractos= 50 mg/ml; n.p.= no presentó actividad. abcde Diferente literal indica diferencia significativa entre los datos de la misma columna (P<0.05).

Es interesante mencionar que el pH de los extractos mostró una correlación inversa con la concentración de fenoles totales (r = -0.94, P<0.05) y flavonoides totales (r = -0.92, P<0.05), es decir, los extractos con los pH más bajos, presentaron mayores concentraciones de fenoles y flavonoides totales. Además, los extractos con el mayor contenido de estos compuestos presentaron mayor actividad antimicrobiana, lo que sugiere que este efecto podría estar asociado a la cantidad de fenoles y flavonoides totales presentes en los extractos, ya que se ha sugerido que los flavonoides tienen un grupo funcional hidroxilo (-OH) que aumenta las reacciones de hidroxilación en la superficie de las bacterias alterando su funcionalidad y 385

±

± ±


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disminuyendo el espesor de la bicapa lipídica, alterando la fluidez de la membrana celular y aumentando su permeabilidad, provocando la salida de iones y de proteínas intracelulares ocasionando la muerte de las bacterias, o bien, pueden modificar el metabolismo de las bacterias alterando la síntesis de ADN y proteínas, lo cual puede causar la muerte de las bacterias(44,45).

Conclusiones e implicaciones El extracto etanólico de Ibervillea sonorae (wereke) fue el más eficiente para eliminar bacterias patógenas aisladas de la leche de vacas diagnosticadas con mastitis. Sin embargo, los extractos de Populus alba (álamo), Ambrosia ambrosioides (chicura), Krameria sonorae (cosahui) y Prosopis velutina (mezquite) también presentaron actividad antimicrobiana importante. Además, la actividad antimicrobiana se relacionó con el contenido de fenoles y flavonoides totales presentes en los extractos. Por lo anterior, los extractos de plantas nativas de Sonora, México, pueden ser considerados en pruebas in vivo como un tratamiento alternativo y natural para controlar las infecciones en la glándula mamaria causadas por diferentes microorganismos en bovinos productores de leche. Agradecimientos Al apoyo de la Universidad Estatal de Sonora y a la Universidad de Sonora por el uso de materiales e instalaciones, así como a Lic. Gerardo Reyna Cañez por su apoyo técnico. Este trabajo de investigación fue soportado por el proyecto UES-PII-20-UAH-IH-02. Literatura citada: 1. Miranda S, Albuja C, Tríbulo H. Asociación entre la mastitis subclínica con la pérdida temprana de gestación en un hato de vacas lecheras. La granja Rev Ciencias la Vida 2019;30(2):48-56. 2. Andrade RM, Espinoza MM, Rojas JA, Tirado PO, Salas RG, Falcón VV. Mastitis bovina y su repercusión en la calidad de la leche. Rev Electrón Vet 2017;18(11):1-16. 3. Ruegg PL. A 100-year review: Mastitis detection, management, and prevention. J Dairy Sci 2017;100(12):10381-10397. 4. Calderón A, Rodríguez VCR. Prevalencia de mastitis bovina y su etiología infecciosa en sistemas especializados en producción de leche en el altiplano cundiboyacense (Colombia). Rev Colomb Cienc Pecu 2008;21(4):582-589. 5. Klaas IC, Zadoks RN. An update on environmental mastitis: Challenging perceptions. Transbound Emerg Dis 2018;65:166-185.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5942 Artículo

Análisis farmacocinético de la inyección intraarticular de insulina y su efecto sobre la expresión del IGF-1 en el líquido sinovial de caballos sanos

Fernando García-Lacy a* Lilia Gutiérrez-Olvera b María Bernad c Lisa Fortier d Francisco Trigo-Tavera e Margarita Gómez-Chavarín f Alejandro Rodríguez-Monterde g

a

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia (FMVZ), Ciudad de México, México. b

UNAM. FMVZ, Departamento de Fisiología y Farmacología, Ciudad de México, México. c

UNAM. Facultad de Química, Departamento de Farmacia, Ciudad de México, México.

d

Cornell University. Ithaca, USA.

e

UNAM. FMVZ, Departamento de Patología, Ciudad de México, México.

f

UNAM. Depto. Fisiología, Facultad de Medicina, Ciudad de México, México.

g

UNAM. FMVZ, Secretario de Medicina, Ciudad de México, México.

*Autor de correspondencia: f_garcialacy@hotmail.com

Resumen: La insulina induce la mitosis en los condrocitos equinos in vitro y mejora la producción de colágeno tipo II. La insulina, cuando se administra vía intraarticular, cambia la 391


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composición del líquido sinovial, incluyendo las concentraciones de glucosa, insulina y los niveles de glucemia. La concentración de insulina en la articulación se midió mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC, por sus siglas en inglés), que proporcionó valores farmacocinéticos. A seis caballos de raza mixta se les administraron tres dosis diferentes de insulina en una articulación antebraquiocarpiana (10, 15 y 20 UI) y se administró solución salina isotónica en la articulación contralateral. La concentración de glucosa en sangre cambió significativamente a través del tiempo para las tres dosis (P<0.0001). No se encontraron diferencias significativas en la concentración de proteínas y el recuento celular en el líquido sinovial entre las articulaciones tratadas y de control (P>0.05), no se encontró diferencia significativa en las concentraciones de glucosa sinovial entre las articulaciones tratadas y de control (P>0.05). Los valores obtenidos mediante HPLC se analizaron con PKAnalyst, esto reveló que los valores farmacocinéticos eran dependientes de las dosis, no hubo diferencia significativa en la concentración de glucosa en sangre entre las tres diferentes dosis (P>0.05). ELISA para el IGF-1 (factor de crecimiento similar a la insulina 1) reveló una diferencia significativa entre las articulaciones tratadas y de control (P<0.001). La insulina utilizada en este estudio demostró ser inocua para la articulación equina, no se deben administrar más de 20 UI para un caballo de 350-400 kg. Palabras clave: Insulina, Intraarticular, Caballo, IGF-1, HPLC.

Recibido: 15/02/2021 Aceptado: 11/08/2021

Introducción Se han utilizado diferentes opciones terapéuticas para tratar la sinovitis en caballos. Los objetivos del tratamiento intraarticular (IA) para mejorar los signos de osteoartritis son disminuir los mediadores inflamatorios y los procesos bioquímicos de la inflamación, aliviar el dolor, evitar la destrucción de la articulación y normalizar la función de la articulación para permitir que el caballo reanude sus actividades normales. Los médicos han utilizado corticosteroides, glicosoaminoglicanos polisulfatados, antibióticos, ácido hialurónico, DMSO (dimetilsulfóxido) y fármacos parasimpaticolíticos, como la atropina, vía intraarticular con el fin de reducir el dolor y la inflamación articular. Se ha abusado de la administración intraarticular de corticosteroides porque, cuando se administran intraarticularmente, los corticosteroides ofrecen una analgesia rápida y una mejora notable en el rendimiento del caballo. Se puede detectar un corticosteroide en el líquido articular o la membrana sinovial durante al menos 21 días después de la inyección, y, por tanto, este tratamiento, si no es acompañado de un período adecuado de descanso y fisioterapia, puede resultar en daño al cartílago articular, fibrosis y calcificación distrófica de tejidos blandos de la articulación, particularmente la membrana sinovial. Los sinoviocitos son reemplazados por tejido fibroso, resultando en un deterioro de la 392


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producción de los elementos normales que componen el líquido sinovial, resultando en un funcionamiento subóptimo de la articulación(1-3). Existe evidencia in vitro de que la insulina, en concentraciones de hasta 50 ng/ml, en cultivos celulares (monocapas de 75 cm2) induce mitosis de condrocitos y producción de colágeno tipo II(4). Las dosis de insulina instilada intraarticularmente en este estudio se adaptaron de la superficie de la placa de cultivo celular para ser aplicadas in vivo. Además, la superficie total del cartílago articular de la articulación antebraquiocarpiana de un caballo adulto castrado Warmblood recientemente sacrificado se midió para ayudar a determinar la dosis de insulina a inyectar en esta articulación en particular (92.642 cm2), mediante el uso del software Rhinoceros 4.0® (datos no mostrados). Se determinaron cambios significativos en la composición del líquido sinovial de todos los componentes medibles o en las concentraciones séricas de glucosa. Hasta donde se sabe, no se han realizado estudios farmacocinéticos de insulina instilada en las articulaciones de seres humanos o animales. Existe evidencia in vivo de que los IGF-1 y 2 intraarticulares aumentan la mitosis de los condrocitos y la producción de colágeno tipo II por parte de los condrocitos(5). Anecdóticamente, se han instilado de 20 a 40 UI de insulina en las articulaciones de caballos de 500 kg con osteoartritis sin evidencia de efectos adversos. Se desconoce si estas dosis son efectivas o no para estimular la mitosis de los condrocitos y la producción de colágeno tipo II in vitro. No hay productos comerciales purificados del IGF-1 que se puedan instilar vía intraarticular para tratar defectos osteocondrales en caballos. Aunque el IGF-1 recombinante está disponible solo para uso in vitro.

Material y métodos En este estudio se utilizaron seis caballos de raza mixta (3 yeguas, 2 machos castrados y 1 semental) con una edad media de 5.08 años y un peso medio de 361.11 kg. Todos estaban en una condición corporal de moderada a buena(6). Los caballos se dividieron aleatoriamente en los Grupos 1, 2 y 3, cada grupo estaba integrado por dos caballos. Cada caballo fue confinado a un establo individual (4x4 m) durante el estudio, todos fueron alimentados con 7-8 kg de heno de avena tres veces al día, y se proporcionó agua ad libitum. Se realizaron evaluaciones de cojera y radiográficas (MinXray® HFX 90V. Illinois, EE. UU.) de la región carpiana para cada caballo. Cada caballo fue evaluado para detectar signos clínicos de síndrome metabólico equino (SME), como obesidad (condición corporal ≥7/9), depósitos de grasa anormales (cuello crestado), inflamación de la glándula prepucial o mamaria y signos de laminitis, como anillos de crecimiento divergentes en las cápsulas de los cascos.

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Para asegurar que ningún caballo sufriera resistencia a la insulina, cada caballo se sometió a una prueba oral de azúcar(7). Para realizar esta prueba, los caballos se mantuvieron en ayunas durante 12 h, después de lo cual se midió la concentración basal de glucosa en sangre. Luego, se administró jarabe de maíz (Karo® hecho para ACH Foods México, S. de R. L. de C. V.) por vía oral, utilizando una jeringa de 60 ml, a una dosis de 15 ml/100 kg (150 mg/kg). La concentración de glucosa en sangre se midió a los 60, 75 y 90 minutos después de la administración oral del jarabe de maíz. Con el fin de determinar la concentración de insulina que es suficiente para inducir mitosis en los condrocitos del cartílago articular, se consideró el área de las placas de cultivo celular (75 cm2) en la que se ha observado la mitosis y luego se extrapoló a toda la superficie articular(4). Esto se determinó midiendo la superficie del cartílago de la articulación antebraquiocarpiana de un caballo adulto castrado Warmblood recientemente sacrificado utilizando el software Rhinoceros 7.0. En este estudio, se instilaron dosis de 10, 15 y 20 UI de insulina recombinante [Humalog Lispro® (100 UI/ml), Eli Lilly and Company. Indianápolis, EE. UU.] en la articulación antebraquiocarpiana. Estas tres dosis se calcularon considerando la dosis sistémica de insulina utilizada para tratar la hipoglucemia en caballos y la concentración necesaria para lograr la mitosis en las placas de cultivo celular; considerando también el volumen normal de líquido sinovial de la articulación antebraquiocarpiana(8). Se añadió solución salina estéril al 0.9 % a la insulina para aumentar el volumen inyectado a 1 ml. La articulación antebraquiocarpiana izquierda de cada caballo se trató con insulina y, al mismo tiempo, se inyectó solución salina al 0.9 % en la articulación antebraquiocarpiana derecha como control. El volumen inyectado en la articulación de control fue idéntico al inyectado en la articulación tratada (esto es, 1 ml). La sinoviocentesis se realizó de forma aséptica utilizando un abordaje dorsal como se describió anteriormente(9). Todos los caballos caminaron de la mano durante 10 min dos veces al día, el día de la inyección y durante toda la duración del estudio. La concentración de glucosa en sangre, obtenida de la vena yugular con una aguja de calibre 25, se midió mediante el uso de un glucómetro portátil (Accu-chek Performa®, Roche Laboratories, EE. UU.). La sangre se recolectó a los 10 y 30 min y luego cada hora hasta las 8 h, y después, cada 6 h hasta las 74 h después de la inyección intraarticular de la insulina y la solución salina isotónica (Figura 1). La concentración de glucosa en al menos 1 ml de líquido sinovial recolectado de la articulación antebraquiocarpiana a las 2, 4 y 6 h después de la inyección intraarticular de insulina se determinó utilizando el mismo glucómetro. Se evaluó el color del líquido sinovial, la viscosidad de su apariencia, la concentración de proteínas, la calidad de su coágulo de mucina y los tipos de células contenidas en él antes de la inyección intraarticular de insulina y solución salina isotónica y a las 2, 4 y 6 h después de la inyección. Estas muestras se tomaron mediante el uso del análisis ingenuo 394


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de datos agrupados(10). La concentración de insulina en la articulación se determinó mediante HPLC, en muestras obtenidas a los 30 min, 1, 2, 4, 6, 8 y 12 h después de la inyección. La concentración del IGF-1 en el líquido sinovial se determinó mediante ELISA (Horse IGF1 ELISA kit, #MBS017382, MyBio-Source®) en muestras obtenidas a las 2, 4 y 6 h después de la inyección intraarticular de dos dosis diferentes de insulina, 15 UI y 20 UI. Todos los muestreos para las diferentes evaluaciones hicieron de este un estudio cruzado de un factor (insulina) y tres niveles (dosis).

Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) El líquido sinovial, al menos 1 ml, obtenido de las articulaciones antebraquiocarpianas a los 30 min, 1, 2, 3, 4 y 6 h después de la inyección intraarticular de insulina y solución salina o solución salina sola se examinó utilizando HPLC. Las muestras se almacenaron en tubos de Eppendorf y se analizaron siguiendo la técnica de HPLC previamente descrita(11). Utilizando esta técnica, las muestras se desproteinizaron con acetonitrilo:propanol (1:1); la fase móvil fue con agua y acetonitrilo (1:1) y ácido trifluoroacético al 1%. Se utilizó una columna C18 (5μm 4.6 x 250 mm) que proporcionó una recuperación del 98 % del volumen de elución, con un coeficiente de variación del 5 %. El límite de detección de este análisis fue de 0.39 μg/ml, y el límite de cuantificación fue de 0.39 μg/ml. El tiempo de elución fue de 20 min. Las relaciones de las concentraciones séricas de insulina vs tiempo se analizaron utilizando farmacocinética compartimental a través del software de PKAnalyst (MicroMath. Scientific Software, Salt Lake City, Utah, EE. UU., 1995). Con los resultados del programa PKAnalyst se realizó una ji cuadrada para establecer si había una diferencia significativa entre las siguientes mediciones: semivida (KAE_half), tiempo de concentración máxima (TConc_Max) y tiempo de residencia (residence_time), para las tres diferentes dosis de insulina.

Resultados Evaluaciones clínicas antes de la inyección de insulina Ninguno de los seis caballos utilizados en este estudio presentó signos clínicos de síndrome metabólico equino (SME) o resistencia a la insulina, como deformidades de los cascos o depósitos anormales de tejido adiposo (Cuadro 1).

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Cuadro 1: Características físicas de todos los caballos. Las deformidades de los cascos, el cuello crestado y la condición corporal se consideraron signos clínicos del SME. Escala de Condición Altura (m) Peso (kg) Sexo* 2 cuello corporal 1 crestado Grupo 1 Caballo 1 1/5 4/9 1.69 465 Y Caballo 2 2/5 5/9 1.43 322.5 C Grupo 2 Caballo 3 2/5 6/9 1.43 323 C Caballo 4 2/5 6/9 1.46 351.2 Y Grupo 3 Caballo 5 2/5 5/9 1.53 388.5 S Caballo 6 2/5 5/9 1.45 316.5 C Promedio 1.83/5 5.1/9 1.49 361.11 1

Carter RA, et al. 2009, 2Henneke DR, et al. 1983. S= Semental ; Y= yegua; C= Macho castrado.

No se observaron signos de cojera en ningún caballo durante la evaluación, que se realizó con los caballos trotando en línea recta sobre una superficie dura y en círculo sobre una superficie blanda. No se observaron signos de cojera después de flexionar cada carpo durante 1 minuto. No se observó ninguna anomalía patológica durante la evaluación radiográfica de los carpos. Ninguno de los seis caballos mostró una reacción clínicamente evidente a la instilación intraarticular de insulina o solución salina isotónica (Cuadro 2). Cuadro 2: Evaluación de la circunferencia de los carpos de los 6 caballos, 24 horas después de la inyección de insulina (cm) Perímetro de la Perímetro Perímetro de la Perímetro articulación de la articulación basal de la Caballo basal articulación articulación Testigo Testigo Tratado Tratado (24h) (24 h) 1 34.5 34.5 34.5 34.5 2 28.0 28.0 28.0 28.0 3 28.5 28.5 28.5 28.5 4 28.5 28.5 28.5 28.5 5 30.0 30.0 30.0 30.0 6 28.0 28.0 28.0 28.0 Se evaluaron los cambios en el color, apariencia, celularidad y concentración de proteínas en el líquido sinovial tanto en las articulaciones tratadas como en las de control, sin cambios visibles entre las diferentes muestras(12). La prueba oral de azúcar reveló que ninguno de los seis caballos tenía una concentración de glucosa en la sangre superior a 115 mg/dl (Figura 1). La concentración de glucosa en

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la sangre de todos los caballos para las tres dosis fue significativamente diferente (P<0.001) de la concentración previa al tratamiento a los 30 min y 1 h después de la inyección intraarticular de insulina (Figura 2). Figura 1: Resultados de la prueba oral de azúcar que muestran la concentración de glucemia para los 6 caballos

Glucosa en sangre (mg/dl)

120 Caballo 1 Caballo 2 Caballo 3 Caballo 4 Caballo 5 Caballo 6

110 100 90 80 70 Basal

60

75

90 min

Se tomaron muestras de sangre a los 60, 75 y 90 minutos después de la administración oral de jarabe de maíz.

Figura 2: Concentración promedio de glucosa en sangre de los 6 caballos después de que se administró a cada caballo 110

GlIcemia (mg/dL)

100 90 80 70

10 IU 15 IU 20 IU

60 50 0.25

0.5

1

2

4

8

16

32

64

74(h)

A) Círculos negros 10 UI; B) círculos grises 15 UI; C) círculos blancos 20 UI de insulina en la articulación antebraquiocarpiana.

Se utilizó una prueba post hoc (Holm-Sidak, Tukey) para determinar si la diferencia era significativa para las tres dosis en todas las muestras de sangre tomadas de la muestra de 1 h, porque la concentración sanguínea más baja se observó en ese momento de muestreo en los tres grupos. La prueba oral de azúcar reveló que ninguno de los seis caballos tenía una concentración de glucosa en la sangre superior a 115 mg/dl(7).

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No hubo asociación significativa entre los cambios observados en la concentración de glucosa en sangre y la dosis de insulina administrada en la articulación antebraquiocarpiana, ni cuando se compararon entre las tres diferentes dosis, 10 vs 15 vs 20 UI (P= 0.372) y tampoco cuando se compararon entre diferentes dosis (pareadas), 10 vs 15 UI (P= 0.369) y 15 vs 20 UI (P= 0.318).

Glucosa sinovial

La concentración de glucosa dentro de la articulación antebraquiocarpiana disminuyó a las 2 y 6 h después de la inyección luego de que se administraran 15 UI de insulina en esa articulación, mientras que la concentración de glucosa dentro de la articulación antebraquiocarpiana no disminuyó a las 2 y 6 h después de administrar solución salina isotónica en esa articulación (Figura 3). Figura 3: Concentración de glucosa en el líquido sinovial recolectado de articulaciones tratadas con 15 UI y 20 UI de insulina y articulaciones tratadas con solución salina isotónica

Glucosa [mg/ml]

110

Control 15 IU

100

Control 90

20 UI

80 70 0

2

4

6

La concentración de glucosa dentro de la articulación antebraquiocarpiana disminuyó a las 4 h después de la inyección luego de que se administraran 20 UI de insulina en esa articulación, mientras que la concentración de glucosa dentro de la articulación antebraquiocarpiana no disminuyó a las 4 h después de administrar solución salina isotónica en esa articulación (Figura 3). Sin embargo, las diferencias en la concentración de glucosa en la articulación antebraquiocarpiana tratada no difirieron significativamente de las de la articulación antebraquiocarpiana de control cuando la dosis de insulina inyectada en la articulación de tratamiento fue de 15 UI (P= 0.5945) o 20 UI (P= 0.235).

Cromatografía liquida de alta resolución (HPLC) No se pudo detectar insulina en el líquido sinovial en las articulaciones tratadas a las 8 y 12 h después de la inyección. La insulina en el líquido sinovial obtenido a las 2 y 6 h 398


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después de la inyección de la articulación antebraquiocarpiana de los seis caballos tratados con 15 UI de insulina y la insulina en el líquido sinovial obtenido a la 1 y 4 h después de la inyección con 20 UI de insulina tomado a los 30 min mostraron un pico de detección a los 16 ± 0.5 min (Figura 4).

Absorbancia

Figura 4: Cromatograma con picos de absorbancia de insulina a los 16 min en cada muestra donde se detectó insulina

Insulina

(min)

Para establecer una curva de eliminación adecuada, el muestreo del líquido sinovial se configuró para obtener 3 dosis de insulina (10, 15 y 20 UI) de 7 muestras en un período de 6 horas, con una línea de tiempo de 0.5, 1, 1.5, 2, 3, 4 y 6 h.

La concentración de insulina dentro de la articulación tratada varió a través del tiempo y fue dependiente de la dosis (Figura 5). Figura 5: Concentraciones de insulina en el líquido sinovial de todos los caballos, determinadas por HPLC, después de inyectar 10, 15 o 20 UI de insulina en la articulación antebraquiocarpiana

Insulina [g/ml]

8 10 IU 15 IU 20 IU

6 4 2 0 0.5

1.0

1.5

2.0

399

3

4

6 (h)


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Análisis farmacocinéticos Los resultados obtenidos mediante HPLC se analizaron usando el programa Micromath PKAnalyst®, utilizando la opción del programa para el modelo: #5 un compartimento, y cinética de primer orden. Este modelo proporciona las constantes de retiro, o absorción, que en este caso fueron las mismas, y la relación entre volumen/dosis encontrada en los diferentes muestreos de concentración dentro del compartimento (articulación). También proporciona el área bajo la curva (ABC), la semivida de eliminación (T½β), el tiempo de concentración máxima (TConc_Max) y el tiempo de residencia (Residence_Time). Los valores medios de las variables farmacocinéticas de las concentraciones de insulina en el líquido sinovial de los tres grupos (10, 15 y 20 UI) se compararon mediante un análisis no paramétrico de Kruskall-Wallis, a través del paquete informático JMP (JMP Statistic Mode Visual 1989–1995 SAS Institute). Como los datos mostraron una distribución no normal, los valores farmacocinéticos individuales se compararon utilizando pruebas de Dunn, después de un análisis de Kruskall-Wallis. El grupo de 10 UI no pudo compararse farmacocinéticamente ya que solo tenía un punto de concentración e inmediatamente se encontró por debajo de los límites cuantificables. El grupo se consideró estadísticamente diferente de los otros dos grupos. La variable independiente fue el tiempo y la variable dependiente fue la concentración de insulina. Los valores fueron volumen, dosis y la constante de retiro KAE. Las diferencias en estas variables entre las dosis de 15 y 20 UI fueron ligeras (Cuadro 3). Cuadro 3: Valores cinéticos calculados para las dosis de insulina de 15 y 20 UI

Variable

15 UI de Insulina Resultado Tiempo (min) 0.199927931* 11.99

20 UI de insulina Resultado Tiempo (min) 0.232681513* 13.8

Semivida de retiro (KAE_half) Tiempo de concentración 0.288435035* máxima (TConc_Max) Área bajo la curva (ABC) 5.15211030

17.30

0.335688466*

19.8

NA**

7.37122310

NA**

0.576870070*

34.61

0.671376931*

40.2

Tiempo de residencia

No obstante, una prueba de ji cuadrada reveló que no hubo una diferencia significativa entre la semivida de retiro o absorción (KAE_half), el tiempo de concentración máxima (TConc_Max) y el tiempo de residencia (Residence_Time) para las dosis de 15 y 20 UI (P= 0.9851).

400


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Análisis del líquido sinovial para la concentración de IGF-1 Para determinar si había correlación entre la concentración sinovial de insulina exógena y la concentración sinovial de IGF-1, se midió la concentración de IGF-1 a las 2, 4 y 6 h después de la inyección intraarticular de insulina. Únicamente se evaluaron los grupos de caballos tratados con 15 y 20 UI de insulina y se observaron diferencias significativas entre las concentraciones basales de IGF-1 en los diferentes tiempos de muestreo (P<0.001); el grupo de 10 UI no se consideró para este análisis porque los parámetros de concentración para esta dosis fueron demasiado bajos para ser medidos mediante HPLC (Figura 6). Figura 6: Concentración de IGF-1 en líquido sinovial de caballos tratados intraarticularmente con A) 15 UI y B) 20 UI de concentración de IGF-1 en el líquido sinovial de caballos tratados intraarticularmente. C) Correlación positiva de los 2 diferentes grupos, entre la concentración de IGF-1 y el tiempo de muestreo del líquido sinovial

Los círculos llenos representan caballos tratados intraarticularmente con 20 UI y los círculos en blanco representan caballos tratados intraarticularmente con 15 UI de insulina. *P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001.

Discusión Evaluación clínica previa Una evaluación clínica básica sugirió que ninguno de los seis caballos mostró signos clínicos del síndrome metabólico equino (SME) o resistencia a la insulina (RI), cada uno tuvo un puntaje de condición corporal por debajo de lo establecido como un factor de riesgo para estas afecciones, y ninguno tenía una escala de cuello crestado mayor que 2 (siendo un puntaje mayor a 3 un factor de riesgo para SME)(6,7,13). Una prueba oral de azúcar proporcionó evidencia objetiva de que ninguno de los caballos tenía SME o RI. Ningún caballo utilizado en este estudio tuvo una concentración de glucosa en la sangre superior a 115 mg/dl, la concentración máxima de normalidad como se describió anteriormente(7).

401


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El examen clínico y la prueba oral de azúcar fueron ambos necesarios para eliminar una anomalía metabólica que pudiera alterar el metabolismo de la glucosa y, por lo tanto, alterar el grado de glucemia, causada por la inyección de insulina en una articulación. La concentración de glucosa en el azúcar en la sangre pudo haber sido alterada si el caballo hubiera sido resistente a la insulina. No se realizaron exámenes más específicos para SME o RI, como determinar la concentración de cortisol y/o ACTH en la sangre, la prueba de tolerancia a la glucosa intravenosa y la prueba de respuesta de insulina a la glucosa, y tampoco se analizó la disfunción de la parte intermedia de la pituitaria (DPIP), porque el objetivo de este artículo fue determinar los valores farmacocinéticos de la insulina instilada en la articulación del caballo, sus efectos sistémicos y locales, como el análisis de las variaciones de la concentración de IGF-1 en el líquido sinovial. Los resultados obtenidos de la prueba oral de azúcar, junto con la ausencia de signos clínicos que pudieran sugerir factores de riesgo para RI o SME, fueron considerados, por los autores, como suficientes para incluir a estos caballos en el estudio.

Examen de cojera (clínico y radiográfico) Examen clínico posterior al tratamiento La circunferencia del carpo al nivel de la articulación antebraquiocarpiana no difirió entre los carpos de control y los tratados, aunque esta medición se realizó con una cinta métrica escalada en centímetros en lugar de milímetros. Con base en la falla para detectar diferencias en la circunferencia de los carpos tratados y de control y la falla del caballo para quedar cojo en la extremidad tratada, se concluyó que la insulina inyectada en las articulaciones antebraquiocarpianas no causó signos clínicos de inflamación. Análisis sinoviales (físico/químico) Se observaron cambios anormales en el líquido sinovial obtenido de las articulaciones tratadas y de control, pero el líquido sinovial de las articulaciones tratadas no difirió en color, apariencia, concentración de proteínas y número de células de las articulaciones de control. Los cambios observados en las articulaciones de tratamiento y de control incluyeron una decoloración rojiza, que fue atribuida a la hemartrosis causada por un traumatismo en la membrana sinovial inflexionada durante la artrocentesis(12). La incidencia de desarrollar sinovitis séptica después de la inyección intrasinovial es bastante alta (34.1 %), sin embargo, si se utiliza una técnica aséptica adecuada, esta es baja. En un estudio retrospectivo de 192 caballos admitidos para el tratamiento de artritis séptica o tenosinovitis, el 22 % de las infecciones fueron causadas por inyección sinovial. En otro estudio retrospectivo de 13 caballos tratados por infección de la articulación tarsocrural, la infección de 9 ocurrió después de la artrocentesis de esa articulación. Debido a que la concentración de proteína en cada articulación tratada fue < 25 g/L y debido a que sólo un pequeño número de células inflamatorias no bacterianas se observaron durante el examen citológico del líquido extraído de la articulación, se 402


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concluyó que la instilación de insulina en la articulación no causa ninguna reacción adversa(14,15,16). En general, los caballos con artritis séptica tienen un recuento celular de 30-90 o 100x109/L, y una concentración de proteínas de más de 25 g/L, incluso hasta 60 g/L. Los valores proteicos están asociados a la condición patológica por la que pasa la articulación, podría ser secundaria a traumatismo o infección, donde los valores podrían ser de 20-40 y >40 g/L respectivamente(17). Ninguna de las muestras obtenidas en este estudio se acercó a las que se refieren, por lo que no hubo infección o reacción adversa a la insulina inyectada vía intraarticular. Análisis estadísticos La cantidad de insulina instilada en la articulación antebraquiocarpiana afectó significativamente la concentración de glucosa en sangre. Para cada una de las tres dosis de insulina administradas, la concentración de glucosa en sangre fue más baja a 1 h. No se encontró asociación entre la dosis de insulina instilada en la articulación y la concentración de glucosa en la sangre. La concentración de glucosa en el líquido sinovial no difirió significativamente entre las articulaciones tratadas y de control cuando se instilaron 15 o 20 UI de insulina en la articulación tratada. Un estudio de potencia para determinar cuántas muestras de líquido articular mostró que al menos 30 muestras tendrían que ser analizadas para producir resultados más confiables. Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) Con un ensayo inicial para el muestreo del líquido sinovial mediante HPLC, no fue posible analizar estos resultados con el programa PKAnalyst, porque no se pudo calcular la curva de eliminación de la insulina instilada en la articulación, probablemente porque la concentración de insulina era menor a la que podía ser detectada por el equipo. En consecuencia, se tuvo que modificar los muestreos del líquido sinovial a 30 min, 1 hora, 1.5, 2, 3, 4 y 6 h después de la inyección intraarticular de las tres dosis de insulina para todos los caballos. La farmacocinética para las dosis de 15 y 20 UI fue lineal, pero no se logró establecer una curva farmacocinética para la dosis de 10 UI, porque la técnica analítica no fue lo suficientemente sensible para detectar la concentración de insulina en el líquido sinovial a 1 h. Las curvas para las dosis de 15 y 20 UI parecían similares, pero se encontraron ligeras diferencias en los valores farmacocinéticos. Por ejemplo, para la dosis de 15 UI, el tiempo de residencia de la insulina, el tiempo de concentración máxima y el área bajo la curva fueron ligeramente, pero no significativamente diferentes de los de la dosis de 20 UI. Para ambas dosis (15 y 20 UI), el tiempo de concentración máxima fue de entre 17-20 min, lo que se correlaciona con la disminución de la concentración de glucosa en la sangre observada a los 30 min después de la inyección intraarticular.

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Se necesitan estudios para evaluar el efecto directo de la insulina en los condrocitos, porque la concentración de glucosa en sangre en las articulaciones tratadas no difirió significativamente de la de las articulaciones de control, lo que sugiere que la insulina si se une a su receptor causando que la concentración de glucosa en el líquido sinovial disminuya. Se necesitan estudios para determinar cuándo la concentración sinovial de glucosa vuelve a la normalidad. El tiempo de acción de la insulina en la articulación o sus efectos farmacocinéticos podrían variar de los observados en este estudio si se realizara un estudio similar utilizando un mayor número de caballos (por ejemplo, n>30), pero el presente estudio proporciona datos para la comparación para futuros estudios. Con base en los resultados de este estudio, se sugiere que el caballo debe ser observado durante una hora después de inyectar insulina vía intraarticular, para garantizar que la disminución de la concentración de glucosa en sangre no cause signos clínicos de hipoglucemia. Los cromatogramas obtenidos con HPLC fueron similares a los observados previamente después de instilar insulina en una articulación, se observó un pico de insulina a los 15.8 min(11). En este estudio estos picos se observaron a los 16 ± 0.5 min. Debido a que el tiempo de residencia, el tiempo de semivida y el tiempo de concentración máxima fueron mayores con la dosis más alta de insulina (20 UI), se sugiere usar esta dosis cuando se trata la osteoartritis en un caballo instilando insulina intraarticularmente, porque a esta dosis, el efecto de la insulina en la articulación fue más duradero que las dosis más bajas. Los factores de crecimiento son un grupo de proteínas que desempeñan un papel importante en la reparación de tejidos al mejorar la proliferación, la supervivencia, la división, el crecimiento y la diferenciación celular. El IGF-1 es el factor de crecimiento más importante y poderoso para la reparación del cartílago(18). La insulina y el IGF-1 tienen una estructura muy similar; comparten una secuencia homóloga, tienen una estructura tridimensional similar y tienen una actividad biológica débilmente superpuesta(19). El IGF-1 se pliega en dos isómeros de disulfuro termodinámicamente estables (vía deslizamiento de los enlaces de disulfuro), mientras que la insulina se pliega en una estructura terciaria estable única. Esto se debe al procesamiento posterior a la traducción que puede lograr dos estructuras diferentes con la misma secuencia de aminoácidos. El deslizamiento de los enlaces de disulfuro del IGF1 permite que la proteína cambie su afinidad por la unión del receptor. Parece ser capaz de unir la insulina y su propio receptor(19). Eso plantea la hipótesis de que la insulina puede alterar esta afinidad y en algunos casos unirse al receptor del IGF-1, activando su vía de señalización, ya que este factor de crecimiento tiene funciones autocrinas, paracrinas y endocrinas, sirve como su propia retroalimentación positiva para activar las vías de señalización MAPK/AKT. La 404


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instilación de insulina en una articulación, como tratamiento para la osteoartritis de esa articulación, puede ser una opción para los caballos que sufren de osteoartritis, porque el IGF-1 no está disponible comercialmente para uso en articulaciones de caballos(18,20).

Conclusiones e implicaciones No fue posible detectar ninguna reacción adversa local o sistémica a la insulina instilada intraarticularmente. El tiempo de residencia de la insulina dentro de la articulación antebraquiocarpiana fue relativamente corto y proporcional a la dosis. Ninguna de las tres dosis utilizadas en este estudio [estas son, una dosis baja (10 UI), una dosis media (15 UI) y una dosis alta (20 UI)] alteró significativamente la concentración de glucosa en el líquido sinovial y la sangre. La administración intraarticular de insulina exógena mejoró la expresión de IGF-1 en el líquido sinovial, y esta expresión pareció depender de la dosis y el tiempo. Se necesitan estudios para aclarar el mecanismo por el cual esta expresión de IGF-1 se mejora en la articulación equina. Hasta donde se sabe, no existen estudios de insulina utilizada intraarticularmente en medicina humana o veterinaria, por lo que este es el primer estudio in vivo. Este es un estudio descriptivo, y se cree que es el primer estudio in vivo que demuestra que la insulina se puede inyectar de forma segura en una articulación. Este estudio podría ser la base para otros estudios que examinen la eficacia de la insulina para mejorar los signos clínicos de la osteoartritis en caballos. Literatura citada: 1. Celeste C, Ionescu M, Poole RA. Repeated intra-articular injections of triamcinolone acetonide alter cartilage matrix metabolism measured by biomarkers in synovial fluid. J Orthop Res 2005;(23):602-610. doi: 10.1016/j.orthres.2004.10.003. 2. Gotoh S, Onaya J, Abe M, Miyazaki K, Hamai A, Horie K, Tokuyasu K. Effects of the molecular weight of hyaluronic acid and its action mechanisms on experimental joint pain in rats. Ann Rheum Dis 1993;(52):817-822. doi: 10.1136/ard.52.11.817. 3. Henson FMD, Davenport C, Butler L, Moran I, Shingleton WD, Jeffcott LB, Schofield PN. Effects of insulin and insulin-like growth factors I and II on the growth of equine fetal and neonatal chondrocytes. Eq Vet J 1997;(29):441-447. doi: 10.1111/j.20423306.1997.tb03156.x. 4. Schumacher HR. Aspiration and injection therapies for joints. Arthitis Rheumatol 2003;(49):413-420. doi: 10.1002/art.11056. 5. Davenport C, Boston R, Richardson DW. Effects of insulin-like growth factor-II on the mitogenic and metabolic activities of equine articular cartilage with and without interleukin 1-β. Am Vet Res 2004;(65):238-244. doi: 10.2460/ajvr.2004.65.238. 6. Henneke DR, Potter GD, Kreider JL, Yeates BF. Relationship between condition score, physical measurements and body fat percentage in mares. Eq Vet J 1983;15,371372. doi: 10.1111/j.2042-3306.1983.tb01826.x 405


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database.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5381 Artículo

Desempeño productivo de ovinos alimentados con ensilaje de pasto buffel en sustitución de ensilaje de maíz

Tiara Millena Barros e Silva a Gherman Garcia Leal de Araújo b Tadeu Vinhas Voltolini b Mário Adriano Ávila Queiroz a Sandra Mari Yamamoto a Fábio Nunes Lista a Glayciane Costa Gois a* Salete Alves de Moraes b Fleming Sena Campos b Madriano Christilis da Rocha Santos a

a

Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF), Campus de Ciências Agrárias, Pernambuco, Brazil. b

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Semiárido), Rodovia BR-428, Km 152, s/n – Zona Rural, 56302-970, Pernambuco, Brazil.

*Autor de correspondencia: glayciane_gois@yahoo.com.br

Resumen: Este estudio tuvo como objetivo evaluar el desempeño productivo y el estado nutricional de ovinos mestizos alimentados con una dieta que contenía ensilaje de pasto buffel (EPB) en sustitución de ensilaje de maíz (EM). Treinta y dos (32) ovinos Santa Inês machos con un peso corporal promedio de 20.09 ± 2.0 kg se distribuyeron en un diseño de bloques completamente al azar con cuatro tratamientos (0, 33.3, 66.6 y 100 % de sustitución de ensilaje de maíz por ensilaje de pasto buffel) y ocho animales por tratamiento. Se evaluó

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la ingesta de materia seca, la digestibilidad aparente de nutrientes, el balance hídrico, el balance de nitrógeno y el desempeño productivo de los animales. Los diferentes niveles de sustitución de ensilaje de maíz por ensilaje de pasto buffel promovieron una disminución lineal en el consumo de extracto etéreo (P=0.001) y carbohidratos no fibrosos (P<0.001), digestibilidad aparente de carbohidratos no fibrosos (P=0.019), ingesta de agua vía alimentos (P<0.001), ingesta total de agua (P=0.008), excreción de agua vía orina (P=0.004), excreción total de agua (P=0.001), entre los cuales los valores más altos se observaron en animales alimentados con 100 % de ensilaje de maíz. La excreción de agua vía heces (P=0.017) y el balance de nitrógeno (P=0.047) mostraron una función cuadrática, aumentando a medida que la sustitución con ensilaje de pasto buffel se incrementó de 0 a 33.3 %. No se observaron diferencias significativas (P>0.05) en el desempeño productivo de los ovinos, con una ganancia diaria de peso promedio de 140.16 g/día. La sustitución del 66.6 % de EM por EPB proporciona resultados satisfactorios para la ingesta de materia seca y nutrientes, y la ingesta de agua, con una ganancia de peso de hasta 155 g/día para ovinos mestizos Santa Inês en los semiáridos brasileños. Palabras clave: Nutrición animal, Ovinos en confinamiento, Santa Inês, Semiárido.

Recibido: 15/05/2019 Aceptado: 28/09/2021

Introducción En las regiones semiáridas, la temporada seca es un obstáculo importante para la producción animal debido a la escasez de alimentos y la reducción del valor nutricional de los pastos disponibles(1). La caatinga es una importante fuente de alimento para los rebaños de rumiantes en las regiones semiáridas de Brasil(2). Sin embargo, en la mayoría de los casos, la vegetación nativa no es suficiente para satisfacer los requerimientos nutricionales de los animales, lo que resulta en un bajo desempeño animal(3). Por lo tanto, la planificación de la producción de alimentos tiene un impacto significativo en la producción animal en estas regiones. Los sistemas de confinamiento se utilizan para aumentar la productividad del rebaño y mejorar la calidad y el suministro de productos en temporada baja. Sin embargo, el éxito del confinamiento intensivo de rumiantes depende de la disponibilidad y el costo del alimento. Las estrategias dietéticas alternativas son necesarias para obtener resultados satisfactorios y hacer que esta actividad sea más rentable, ya que la alimentación animal es el componente más costoso de la producción y afecta la rentabilidad(3).

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El uso de plantas forrajeras adaptadas a las regiones semiáridas mediante el uso eficiente del agua combinado con la producción de ensilaje aumenta el suministro de alimentos, especialmente en la temporada seca, lo que hace que la cría de ovinos sea sostenible(4). El maíz es el cultivo estándar para ensilaje en la región Nordeste de Brasil, siendo uno de los principales productos agrícolas de la región, debido a su tradición en cultivo, productividad y valor nutricional. El uso de cultivares de maíz, bien adaptados y de alta productividad, como es el caso de Caatingueiro, Gorutuba y São Francisco, es importante para aumentar la mejora del rendimiento de la actividad en el semiárido(5). Sin embargo, se han propuesto cultivos alimentarios alternativos con menor costo y producción estable en condiciones climáticas adversas(6,7). En este sentido, el pasto buffel (Cenchrus ciliaris L.) supera a otros cultivares por su fácil adaptación a condiciones climáticas adversas, buena producción de ensilaje y mantenimiento de la capacidad productiva incluso después de largos períodos de sequía(8). Sin embargo, el pasto buffel rara vez se explota para la producción de ensilaje a pesar de la presencia de grandes áreas cultivadas; por lo tanto, se necesitan más estudios sobre el uso de este pasto como alimento para rumiantes(9). El objetivo de este estudio fue evaluar el desempeño productivo y el estado nutricional de ovinos mestizos alimentados con una dieta que contenía ensilaje de pasto buffel (EPB) en sustitución de ensilaje de maíz (EM) en una región semiárida de Brasil.

Material y métodos Sitio de estudio El estudio se llevó a cabo en la Estación Experimental Caatinga, en la Unidad de Metabolismo Animal de Embrapa Semiárido, ubicada en Petrolina, estado de Pernambuco, Brasil. La precipitación media anual local es de 433 mm, y los promedios de las temperaturas máximas y mínimas anuales son de 33.46 y 26.96 °C, respectivamente. Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética de Investigación y Deontología de la Universidad Federal de Vale do São Francisco (UNIVASF), bajo el Protocolo Núm. 0007/131014.

Animales, tratamientos y dietas experimentales Treinta y dos (32) ovinos Santa Inês machos no castrados (6 meses de edad y 20.09 ± 2.0 kg de peso corporal) se distribuyeron en corrales individuales (1.2 × 0.8 m) equipados con comederos y bebederos para el suministro de las dietas y el agua. El diseño experimental fue un diseño de bloques completamente al azar con cuatro tratamientos y ocho animales por tratamiento. El peso corporal inicial se utilizó para definir los bloques.

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El experimento duró 71 días, comprendiendo 10 días de adaptación del animal a la dieta experimental y los tratamientos. Al comienzo del período de adaptación, los animales fueron identificados, pesados, tratados contra endoparásitos y ectoparásitos, y asignados aleatoriamente a los corrales previamente identificados según el tratamiento. Los ensilajes de maíz (Zea mays; variedad Caatingueiro, alrededor de 90 días de madurez) y pasto buffel (Cenchrus ciliaris L.; variedad Biloela, alrededor de 120 días de rebrote) se elaboraron en silos barril con capacidad de 200 kg y presentaron una densidad promedio de 113.94 kg y 65.97 kg, respectivamente. El material forrajero se procesó mediante una cosechadora de forraje PP-35 a un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 2.0 cm y luego se ensiló. Se formularon cuatro dietas sustituyendo el ensilaje de maíz (EM) por ensilaje de pasto buffel (EPB) en niveles crecientes: 1) 100 % de EM y 0 % de EPB, 2) 66.6 % de EM y 33.3 % de EPB, 3) 33.3 % de EM y 66.6 % de EPB, y 4) 0 % de EM y 100 % de EPB. Estas dietas fueron formuladas con una relación de forraje: concentrado de 60:40 con base en materia seca y compuestas por ensilaje de maíz, ensilaje de pasto buffel, maíz molido, harina de soya, piedra caliza, sal común y suplemento mineral (Cuadros 1, 2), equilibrándose para permitir una ganancia de peso promedio de 200 g/día, según las recomendaciones del National Research Council(10). Cuadro 1: Composición química de los ingredientes utilizados en las dietas experimentales (g/kg MS) Ingredientes Ítem Harina Maíz EM EPB de C1 C2 C3 C4 molido soya a Materia seca 225.6 506.4 893.7 908.5 889.7 889.4 890.2 892.9 Materia orgánica 857.8 844.7 975.3 919.9 946.1 946.4 946.3 942.4 Materia mineral 142.2 155.3 24.7 80.1 53.9 53.6 53.7 57.6 Extracto etéreo 19.0 15.3 64.2 17.9 38.6 38.4 34.0 34.0 Proteína cruda 60.7 53.0 99.3 498.9 290.9 310.0 320.8 352.5 FDN 533.6 688.1 213.9 186.1 216.3 218.9 219.0 221.8 FDA 292.3 419.9 37.9 135.8 96.1 100.2 103.2 111.3 CNF 248.2 84.6 597.3 217.0 400.3 379.1 372.5 334.1 NDT 621.7 531.9 800.8 731.9 759.8 757.0 754.8 749.1 EM= ensilaje de maíz; EPB= ensilaje de pasto buffel; C1, C2, C3 y C4= concentrado de las dietas. a En g/kg de materia fresca. FDN= fibra detergente neutro; FDA= fibra detergente ácido; CNF= carbohidratos no fibrosos; NDT= nutrientes digestibles totales.

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Cuadro 2: Proporción de ingredientes y composición química de las dietas experimentales en base materia seca Sustitución de ensilaje de maíz por Proporción de ingredientes en las dietas ensilaje de pasto buffel (%) (%) 0 33.3 66.6 100 Ensilaje de maíz Ensilaje de pasto buffel Maíz molido Harina de soya Piedra caliza Sal común Premezcla mineral1

60.00 39.99 19.99 0.00 0.00 19.99 39.99 60.00 24.00 22.40 20.90 19.40 15.90 17.50 19.00 20.50 0.03 0.03 0.03 0.03 0.05 0.05 0.05 0.05 0.02 0.02 0.02 0.02 Composición química (% materia seca) 49.12 54.72 60.37 66.10 89.31 89.04 88.78 88.38 10.69 10.94 11.20 11.62 2.46 2.53 2.43 2.50 15.28 15.89 15.16 15.28 40.67 43.85 46.94 50.16 21.38 24.09 26.76 29.65 30.90 26.78 23.24 18.44 67.70 65.77 63.89 61.88 10.245 9.856 11.794 11.422

Materia seca, % materia fresca Materia orgánica Materia mineral Extracto etéreo Proteína cruda Fibra detergente neutro Fibra detergente ácido Carbohidratos no fibrosos Nutrientes digestibles totales Energía metabolizable, MJ/kg

¹Premezcla mineral: fósforo – 45 g; calcio – 90 g; cloro-240 g; sodio-156 g; azufre – 10 g; magnesio – 8 g; zinc-2,800 mg; hierro-1,300 mg; manganeso – 2,300 mg; cobre -150 mg; yodo – 40 mg; cobalto – 35 mg; selenio – 15 mg y flúor – 450 mg.

La comida se ofreció diariamente a las 0830 y 1530 h. La cantidad de alimento ofrecido se calculó en función del consumo del día anterior, no permitiendo sobras superiores al 10 % de la cantidad ofrecida. Se recogieron muestras semanales de los alimentos ofrecidos y las sobras para análisis químicos.

Ingesta y digestibilidad de nutrientes La ingesta diaria de materia seca (IMS) se obtuvo por la diferencia entre la MS total de la dieta consumida y la MS total presente en las sobras. La ingesta de nutrientes se determinó como la diferencia entre los nutrientes totales presentes en la dieta consumida y los nutrientes totales presentes en las sobras, en una base de MS total. Se realizó una prueba de digestibilidad en el tercio final del período experimental, con una duración de 10 días, 5 días de adaptación seguidos de 5 días para la recolección. Los animales se distribuyeron en jaulas de metabolismo provistas de comederos y bebederos. Las heces se muestrearon utilizando bolsas de recolección fijadas a los animales, que se sujetaron a los animales antes del período de muestreo. Las bolsas se pesaron y vaciaron dos veces al día y se recogió una submuestra del 10 % de la cantidad total para su posterior análisis.

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Balance de nitrógeno La orina se recogió y pesó utilizando cubos de plástico que contenían 100 ml de ácido clorhídrico 2 N para evitar la volatilización del nitrógeno y se tomaron muestras para determinar el contenido de nitrógeno. El balance de nitrógeno (BN) fue determinado según el método descrito por Silva y Leão(11).

Balance hídrico La ingesta de agua se evaluó diariamente. El agua se suministró en cubos y se pesó antes de ser suministrada y de nuevo 24 h después. Se colocaron tres recipientes llenos de agua cerca de las jaulas para medir la evaporación diaria. El balance hídrico se evaluó utilizando las siguientes ecuaciones: ingesta total de agua = (agua suministrada – agua evaporada) + agua dietética; excreción total de agua = agua excretada en la orina + agua excretada en las heces; balance hídrico = ingesta total de agua – excreción total de agua(12).

Desempeño productivo Los animales fueron pesados cada 15 días después de un período de privación de alimento sólido de 12 h (con acceso a agua) para obtener el peso corporal inicial, el peso corporal final, la ganancia de peso total (GPT= peso corporal final en ayunas - peso corporal inicial en ayunas) y la ganancia diaria de peso (GDP= ganancia de peso total/período experimental). Al final del período experimental, la conversión alimenticia (CA) se calculó mediante la siguiente ecuación: CA= ingesta de materia seca/ganancia diaria media.

Pruebas de laboratorio Las muestras de alimento, sobras y heces se secaron previamente en un horno de ventilación forzada a 55 °C durante 72 h y se molieron a partículas de 1 mm (Wiley Mill, Marconi, MA-580, Piracicaba, Brasil). Los análisis de laboratorio se realizaron utilizando los métodos descritos por la Association of Official Analytical Chemists(13) para materia seca (MS; Método Núm. 967.03), materia mineral (MM; Método Núm. 942.05), proteína cruda (PC, Método Núm. 981.10) y extracto etéreo (EE, Método Núm. 920.29). La fibra detergente neutro (FDN) y la fibra detergente ácido (FDA) se determinaron según lo descrito por Van Soest et al(14). Los carbohidratos totales (CT) se midieron utilizando la ecuación propuesta por Sniffen et al(15), de la siguiente manera: CT (% MS) = 100 – (PC + EE + ceniza). El contenido de carbohidratos no fibrosos (CNF) se midió según lo propuesto por Hall(16): CNF = %CT – %FDN. El coeficiente de digestibilidad aparente (CDA) de los nutrientes se calculó según lo descrito por Silva y Leão(11): CDA = {[Ingesta de nutrientes (kg) – nutrientes excretados

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en las heces (kg)]/ingesta de nutrientes (kg)} * 100. Los nutrientes digestibles totales (NDT) se midieron utilizando la ecuación de Harlan et al(17), de la siguiente manera: 82.75 – (0.704 × FDA). La ingesta de NDT se estimó utilizando la siguiente fórmula: %NDT= (ingesta de NDT/ingesta de MS) * 100. Los NDT de la dieta se convirtieron en energía metabolizable (EM) utilizando la siguiente ecuación propuesta por el NRC(18): Energía digestible (ED)= (NDT/100) x 4.409, energía metabolizable= ED x 0.82.

Análisis estadístico Los datos se sometieron a las pruebas de Shapiro-Wilk y Levene para verificar la normalidad de los residuos y la homogeneidad de las varianzas, respectivamente. Una vez que se cumplieron los supuestos, los datos se sometieron a un análisis de varianza (ANOVA) utilizando el PROC GLM (Modelos Lineales Generalizados). Los análisis de regresión lineal y cuadrática se realizaron utilizando el PROC REG. Los valores de probabilidad inferiores a 0.05 (P<0.05) se consideraron estadísticamente significativos. El análisis estadístico se realizó utilizando SAS versión 9.0 (SAS Institute, Cary, NC, EE. UU.). Se utilizó el siguiente modelo estadístico: Yij = μ + Ti + βj + Eij, Donde: Yij= valor observado para la variable de estudio referente al i-ésimo tratamiento en la jésima repetición; μ= constante general; Ti= efecto del nivel de sustitución de ensilaje de maíz por ensilaje de pasto buffel en la dieta; βj= efecto del bloque (i = 1, 2, 3, 4); Eij= error aleatorio asociado con la observación Eij.

Resultados Las ingestas de EE (P=0.001) y CNF (P<0.001) disminuyeron linealmente debido a los niveles de sustitución de EM por EPB. Sin embargo, no se encontró ningún efecto de las dietas en la ingesta (en gramos/día) de MS (P=0.180), PC (P=0.111), FDN (P=0.078), FDA (P=0.221), CT (P=0.220) y NDT (P=0.267) (Cuadro 2). El coeficiente de digestibilidad de CNF (P=0.019) fue influenciado por las dietas, con un efecto lineal decreciente según los niveles de inclusión de EPB. No se observaron diferencias significativas en los coeficientes de digestibilidad de MS (P=0.425), MO (P=0.637), PC (P=0.715), EE (P=0.065), FDN (P=0.536) y CT (P=0.112) entre los tratamientos (Cuadro 3).

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Cuadro 3: Ingesta diaria de componentes nutricionales y digestibilidad aparente de nutrientes en ovinos alimentados con ensilaje de pasto buffel en sustitución de ensilaje de maíz Sustitución de ensilaje de maíz por ensilaje de pasto buffel (%) Valor EE1 P 0 33.3 66.6 100 Variables Ingesta (g/d) Materia seca 768.04 878.06 835.61 701.02 50.88 0.180 Proteína cruda 168.52 195.30 184.83 161.75 10.25 0.111 2 Extracto etéreo 26.30 25.27 21.77 18.53 1.35 0.001 Fibra detergente neutro 236.99 305.93 311.44 284.06 20.85 0.078 Fibra detergente ácido 144.10 161.29 177.29 171.81 11.60 0.221 Carbohidratos totales 529.59 604.47 601.26 437.65 31.91 0.220 3 Carbohidratos no fibrosos 314.75 273.98 216.30 154.66 11.44 <0.001 Nutrientes digestibles totales 649.68 724.64 740.58 538.92 56.81 0.267 Digestibilidad (%) Materia seca 71.39 73.74 73.95 68.41 1.80 0.425 Materia orgánica 72.04 74.92 75.33 69.03 1.73 0.637 Proteína cruda 65.43 72.06 72.47 71.25 1.99 0.715 Extracto etéreo 72.23 76.65 73.34 65.37 2.07 0.065 Fibra detergente neutro 57.10 61.87 61.93 59.85 2.63 0.536 Carbohidratos totales 74.19 75.35 75.92 68.38 1.70 0.112 4 Carbohidratos no fibrosos 93.43 91.67 88.17 87.35 1.08 0.019 EE= error estándar de la media; Ecuaciones: 2Ŷ=29.66-2.68x (EED=0.60, R2=0.26, P=0.0001); Ŷ =374.41-53.79x (EED=5.12, R2=0.99, P<0.001); 4Ŷ=77.67-1.68x (EED=0.76, R2=0.95; P=0.038). Significativo al nivel de probabilidad del 5 %. 1

3

3

A medida que el EPB aumentó en la dieta, se observó un efecto lineal decreciente en la ingesta de agua vía alimentos (P<0.001), la ingesta total de agua (P=0.008), la excreción de agua vía orina (P=0.004), la excreción total de agua (P=0.001). Mientras que la excreción de agua vía heces mostró una respuesta cuadrática (P=0.017) a medida que los niveles de sustitución aumentaron de 0 a 33.3 %, y luego disminuyó, con los valores más bajos en las dietas con 100 % de EPB (Cuadro 3). No se encontró ningún efecto significativo de la sustitución de EM por EPB en la ingesta de agua vía bebedero (P=0.266) y el balance hídrico (P=0.900) (Cuadro 4).

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Cuadro 4: Balance hídrico y balance de nitrógeno en ovinos alimentados con ensilaje de pasto buffel en sustitución de ensilaje de maíz (g/día) Sustitución de ensilaje de maíz por ensilaje de pasto EE1 Valor Variables buffel (%) P 0 33.3 66.6 100 Ingesta de agua vía bebedero 3078 2748 2716 2587 153.51 0.266 2 Ingesta de agua vía alimentos 951 726 548 359 0.07 <0.001 3 Ingesta total de agua 4029 3474 3264 2946 177.95 0.008 4 Excreción de agua vía orina 2054 974 921 849 258.25 0.004 5 Excreción de agua vía heces 487 510 420 335 47.36 0.017 6 Excreción total de agua 2542 1484 1341 1184 138.79 0.001 Balance hídrico 1811 2227 2072 1808 196.67 0.900 Nitrógeno ingerido 27.51 32.13 29.57 25.96 2.91 0.385 Nitrógeno excretado vía heces 6.27 5.47 5.67 6.77 0.32 0.529 Nitrógeno excretado vía orina 6.87 7.34 8.20 8.57 0.66 0.360 7 Balance de nitrógeno 14.36 19.31 15.68 10.62 2.98 0.047 EE- Error estándar de la media; Ecuaciones: 2Ŷ=1.58-0.29x (EED=0.032, R2=0.99, P<0.001); Ŷ=6.35-0.78x (EED=0.206, R²=0.84, P=0.001); 4Ŷ=2028.62-331.35x (EED=115.49, R2=0.56, P=0.009); 5Ŷ=440.96+80.11x-26.96x2 (EED=23.68, R2=0.96, P=0.018); 6Ŷ =2.60-0.39x (EED=0.123, R2=0.67, P=0.005); 7Ŷ=-2.50x2+11.03x+6.19 (EED=1.22, R2=0.93, P=0.008). Significativo al nivel de probabilidad del 5 %. 1

3

El balance de nitrógeno mostró una respuesta cuadrática (P=0.047) a medida que los niveles de sustitución aumentaron de 0 a 33.3 % de EPB y luego disminuyó, con los valores más bajos en las dietas con 100 % de EPB (Cuadro 3). Las cantidades de nitrógeno ingerido (P=0.568), nitrógeno excretado vía heces (P=0.529) o vía orina (P=0.360) no fueron afectadas por los niveles de sustitución de EPB en la dieta (Cuadro 4). No se encontraron diferencias significativas en el peso final (P=0206), la ganancia diaria de peso (P=0.513), la ganancia de peso total (P=0.513) y la conversión alimenticia (P=0.605) de ovinos Santa Inês alimentados con diferentes niveles de EPB, y la ganancia diaria de peso promedio fue de 140.16 g/d (Cuadro 5).

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Cuadro 5: Desempeño productivo de ovinos alimentados con ensilaje de pasto buffel en sustitución de ensilaje de maíz Sustitución de ensilaje de maíz por Variables ensilaje de pasto buffel (%) EE Valor P 0 33.3 66.6 100 Peso inicial, kg 20.54 21.29 20.64 18.09 0.62 0.179 Peso final, kg 28.69 29.95 29.94 25.62 0.95 0.206 Ganancia diaria de peso, 135.83 144.40 155.00 125.42 0.513 g/d 8.66 Ganancia de peso total, 8.15 8.66 9.30 7.53 0.513 kg 0.52 Conversión alimenticia 5.93 6.27 5.47 5.73 0.24 0.605 EE= error estándar de la media; Significativo al nivel de probabilidad del 5 %.

Discusión Uno de los principales factores que influyen en la eficiencia productiva de los animales es la ingesta de nutrientes. La IMS media observada fue de 795.68 g/animal/día, que fue inferior a lo recomendado (1 kg/animal/día) por el NRC(10) para animales de 20 kg de peso corporal. La baja ingesta de materia seca afectó directamente la ganancia diaria. Los animales mostraron, en promedio, una ganancia de 140.16 g/día, alcanzando el 70.1 % de la ganancia diaria esperada, según las recomendaciones del NRC(10). Un mayor control de la IMS y menores valores de ganancia de peso encontrados en el tratamiento con 100 % de EPB, en relación con las otras dietas probadas, parecen estar relacionados con la mayor cantidad de FDA presente en esta dieta. Mertens(19) reporta que la IMS está controlada por factores fisiológicos, físicos y psicógenos. Cuando se ofrecen dietas de alta calidad, el animal consume para satisfacer su demanda nutricional, este consumo está limitado por su potencial genético para utilizar los nutrientes absorbidos. Sin embargo, cuando se ofrecen dietas de baja calidad (alto contenido de fibra y bajo contenido de carbohidratos solubles), la ingesta de alimento ocurre hasta alcanzar el nivel máximo de capacidad gastrointestinal(19). La disminución en las ingestas de EE y CNF y en el coeficiente de digestibilidad de CNF puede explicarse por la menor concentración de estos componentes asociada con una alta concentración de FDN y FDA en el EPB en comparación con el EM (Cuadro 1). La mayor concentración de fracciones fibrosas proporcionó una menor concentración de energía a las dietas con niveles crecientes de EPB. Según Allen(20), el uso de alimentos ricos en fibra limita la IMS, como consecuencia de la cantidad de material no digerible que ocupa espacio dentro del rumen, causando distensión física del rumen. Los microorganismos ruminales dependen de fuentes de energía fermentable y nitrógeno para su actividad metabólica, influyendo fuertemente en la digestibilidad ruminal y el flujo de nutrientes(21). La sincronización entre energía y proteína es esencial para maximizar la eficiencia microbiana, promoviendo una mejora en la digestibilidad de la materia seca(22).

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El aumento en los niveles de EPB en las dietas no tuvo un efecto significativo en la ingesta de NDT. Incluso el valor medio fue superior al recomendado por el NRC(10), que es de 0.55 kg de NDT/d para un animal que gana 200 g/día. Este hallazgo puede explicarse por la ausencia de diferencias significativas en la IMS y la ingesta de FDN, dentro de los estándares recomendados, manteniendo la ingestión de NDT y cumpliendo con los requerimientos de los animales (Cuadro 2). La respuesta lineal decreciente de la ingesta de agua vía alimentos y la ingesta total de agua en este estudio probablemente se deba al aumento del contenido de materia seca de acuerdo con el aumento de los niveles de EPB en las dietas (Cuadro 2) combinado con la baja IMS que presentaron los animales. Por lo tanto, la baja IMS redujo la ingesta de agua vía alimentos y la excreción de agua vía heces; por lo que los animales buscaron hidratarse a través de la ingesta de agua vía bebedero, aumentando así la excreción de agua vía orina. Esto sugiere que los animales trataron de mantener un cierto nivel de flujo de agua para las funciones metabólicas para equilibrar la menor demanda fisiológica de agua causada por una menor ingesta dietética(23). Souza et al(24), en un estudio con ensilajes de pasto buffel Biloela ofrecidos a ovinos en la región semiárida brasileña, encontraron que los animales tenían una menor IMS y esto influyó en la reducción de la ingesta de agua vía alimentos y la excreción de agua vía heces. La reducción en la IMS y la ingesta de agua vía alimentos también fue observada por Carvalho et al(8) al ofrecer ensilaje de pasto buffel en dietas para ovinos en la región semiárida brasileña. Estos resultados corroboran nuestros hallazgos. El aumento del BN fue mayor en la sustitución de ensilaje de maíz por ensilaje de pasto buffel al nivel de 33.3 % (19.31 g/d) y 66 % (15.68 g/día) en las dietas de los ovinos, lo que indica que los animales retuvieron proteínas dietéticas, logrando el objetivo principal de la planificación nutricional. Según Tosto et al(25), este resultado puede explicarse por el eficiente reciclaje de N realizado por los rumiantes, en condiciones de baja disponibilidad de proteínas en la dieta. Según Lindberg(26), los niveles de N excretados vía orina deben ser en promedio de hasta el 45 % del N ingerido. En el presente estudio, no se eliminaron grandes cantidades de N urinario, lo que demuestra que el uso de N por los microorganismos ruminales fue eficiente, convirtiéndose en proteína microbiana digerible(27), lo que puede observarse en los valores de digestibilidad de PC (Cuadro 3) de las dietas formuladas. Así, los resultados del BN obtenidos demuestran que existe sincronismo entre el aporte de proteína y energía en dietas que posiblemente utilizaron amoníaco, promoviendo una mayor síntesis de proteína microbiana y un mayor uso del N suministrado(25).

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Conclusiones e implicaciones En las condiciones experimentales, la sustitución del 66.6 % del ensilaje de maíz por ensilaje de pasto buffel proporciona resultados satisfactorios para la ingesta de materia seca y nutrientes, y la ingesta de agua, con una ganancia de peso de hasta 155 g/día para ovinos mestizos Santa Inês en el semiárido brasileño. Agradecimientos Al Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq - Convocatoria Pública. Ministerio de Ciencia, Tecnología, Innovaciones y Comunicaciones - MCTIC/ CNPq – Núm. 14/2012 - Universal) por el apoyo financiero otorgado al proyecto “Ensilajes de variedades de pasto buffel como nuevas alternativas de graneles para dietas de ovinos en confinamiento en el semiárido brasileño”. Literatura citada: 1. Mudzengi CP, Dahwa E, Kapembeza CS. Livestock feeds and feeding in Semi-Arid areas of Southern Africa, 6. In: Abubakar M editor. Livestock health and farming. 1rst ed. London: IntechOpen; 2020:1–13. 2. Araújo AR, Rodriguez NM, Rogério MCP, Borges I, Saliba EOS, Santos SA, et al. Nutritional evaluation and productivity of supplemented sheep grazing in semiarid rangeland of northeastern Brazil. Trop Anim Health Prod 2019;51(4):957–966. https://doi.org/10.1007/s11250-018-1781-6. 3. Silva, MJS, Silva, DKA, Magalhães, ALR, Pereira, KP, Silva, ECL, Cordeiro, FSB, et al. Influence of the period of year on the chemical composition and digestibility of pasture and fodder selected by goats in caatinga. Rev Bras Saúde Prod Anim 2017;18(3):402-416. https://doi.org/10.1590/s1519-99402017000300001. 4. Campos FS, Carvalho GGP, Santos EM, Araújo GGL, Gois GC, Rebouças RA, et al.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.6032 Revisión bibliográfica

Función ovárica y respuesta a la sincronización del estro en ganado Criollo en México. Revisión

Elizabeth Pérez-Ruiz a Andrés Quezada- Casasola b José María Carrera-Chávez b Alan Álvarez-Holguín a Jesús Manuel Ochoa-Rivero a Manuel Gustavo Chávez-Ruiz a Sergio Iván Román-Ponce a*

a

INIFAP. Centro de Investigación Regional Norte-Centro. CE La Campana. Km 33.5 Carr. Chihuahua – Ojinaga. 32910. Aldama, Chihuahua. México. b

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. Departamento de Ciencias Veterinarias. Ciudad Juárez, Chihuahua, México.

* Autor de correspondencia: roman.sergio@inifap.gob.mx

Resumen: Hoy en día, las biotecnologías reproductivas han hecho posible conservar y aprovechar los recursos zoogenéticos. Una de estas tecnologías son los programas de sincronización de estros, mismos que permiten programar la época para el empadre acorde a la disponibilidad de forraje o el nacimiento de los becerros por fines comerciales. Otra aplicación es la reducción del intervalo parto primera ovulación, mediante protocolos que facilitan el uso de inseminación artificial. Los bovinos criollos son un recurso genético valioso, debido a su rusticidad y adaptabilidad a condiciones ambientales difíciles; son resistentes a parásitos, aprovechan los recursos forrajeros disponibles y se reproducen en sistemas con poca o nula

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suplementación. En México, los primeros estudios de sincronización de bovinos criollos sugieren que las vacas criollas no responden adecuadamente a los protocolos hormonales y se obtienen porcentajes de gestación inferiores a los obtenidos en otras razas. Lo anterior, dio origen a una serie de investigaciones en fisiología reproductiva y uso de biotecnologías en ganado criollo. El objetivo de esta revisión es recabar la información existente sobre el uso de protocolos de sincronización de estros y ovulación en bovinos criollos de México; con la finalidad de poder identificar las líneas de investigación necesarias para el desarrollo de protocolos de sincronización de estros y ovulación adecuados para el ganado criollo. Palabras clave: Bovinos carne, Recursos zoogenéticos, Inseminación artificial, Ovulación.

Recibido: 11/08/2021 Aceptado: 03/01/2022

Introducción Los bovinos criollos son los descendientes del ganado ibérico transportado al continente americano, durante la colonización de estos países por parte de españoles y portugueses(1). Uno de los rasgos más importantes de los bovinos criollos es su adaptabilidad a condiciones ambientales difíciles; se reproducen en sistemas con fluctuaciones extremas de temperatura ambiente(2,3), son resistentes a parásitos(4) y aprovechan una variedad de plantas herbáceas, además de alternar entre pastoreo y ramoneo(1). La capacidad de adaptabilidad de una raza a ambientes variables, llamada plasticidad fenotípica, y es una cualidad de los bovinos criollos, que puede ser aprovechada en los sistemas de selección y reproducción actuales(1). Por lo cual estos bovinos son un recurso genético que podría contribuir a mejorar la productividad en un entorno desafiante(1,5). Respecto a los recursos genéticos animales, en marzo de 2018, 7,745 razas de las 8,803 razas registradas por la FAO se clasificaron como razas locales (es decir, se informó que están presentes en un solo país) y se extinguieron un total de 594 razas locales. Entre las razas locales existentes, el 26 % se clasificó como en riesgo de extinción, el 7 % no están en riesgo y el 67 % como desconocido(6). Una de las posibles causas de la disminución de la población de razas locales es porque son consideradas poco productivas, en comparación con razas especializadas (europeas y cebuinas). En general, los bovinos criollos son animales de talla pequeña y difícilmente pueden competir con otras razas de ganado especializado en la producción de carne o leche, por lo que muchos ganaderos han optado por realizar cruzamientos con estos, o sustituir a los criollos con otras razas de ganado(7,8).

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Las biotecnologías reproductivas son herramientas útiles para abrir la posibilidad de conservar y aprovechar los recursos zoogenéticos(9). Con la aplicación de programas de sincronización de estros, se tiene posibilidad de elegir la mejor época para el empadre (acorde a la disponibilidad de forraje), reducir el intervalo del parto a la primera ovulación (PPO), facilitar el uso de inseminación artificial (IA) e implementar programas de mejoramiento genético(10). La manipulación del ciclo estral y la inducción de la ovulación mediante los diferentes protocolos de sincronización en conjunto con IA presentan numerosas ventajas adicionales, como lo son la producción de becerros en lotes homogéneos y la posibilidad de incrementar el precio de venta, así como facilitar el manejo nutricional y sanitario del hato(11). Sin embargo, el uso de biotecnologías reproductivas, como la sincronización del estro y la ovulación es poco utilizada en bovinos criollos, y con resultados variables(12,13). En México, los primeros estudios relacionados con la sincronización de bovinos criollos se realizaron en la década de 1990, y en ellos se mencionó que las vacas criollas no responden adecuadamente a los protocolos hormonales(12). Por lo anterior, el objetivo de la presente revisión es recabar la información existente del uso de protocolos de sincronización de estros en bovinos criollos de México y de esta manera, poder identificar las líneas de investigación necesarias para el desarrollo de protocolos de sincronización de estros y ovulación adecuados para el ganado criollo, lo que permitirá direccionar los esfuerzos de investigación y desarrollo.

Inseminación artificial a tiempo fijo en bovinos Con el uso de hormonas exógenas y sus análogos se busca controlar el desarrollo folicular, la regresión del cuerpo lúteo (CL) y la ovulación, para posteriormente realizar IA a estro detectado o IA a tiempo fijo (IATF). Con los protocolos hormonales para IATF se logra: 1) reducir el número y frecuencia de manejo del ganado, y 2) eliminar la necesidad de detección de estros para realizar la IA, por lo que son los más usados en ganado de carne(14). Los tratamientos de sincronización de estros se basan principalmente en el uso de dos tipos de hormonas, progestágenos (principalmente progesterona, P4) y análogos de prostaglandina F2α (PGF2α). En los protocolos de sincronización de la ovulación, adicionalmente se utilizan análogos de estradiol (E2) y hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH)(15). La preferencia en el uso de estos tratamientos para IATF puede estar limitado en los países en los que existen restricciones del uso de E2(16) tales como Estados Unidos de América, Australia, Reino Unido, entre otros. El porcentaje de gestación que se puede obtener con estos protocolos de IATF varía en un rango de 40 a 60 %(15). El establecimiento de la gestación depende en gran medida de la correcta función del CL, la adecuada señalización del embrión para el reconocimiento materno de la gestación y del ambiente oviductual y uterino que favorezca el desarrollo del embrión. Estos factores se ven modificados en parte por las condiciones preovulatorias, es decir, existe un efecto de la capacidad esteroidogénica del folículo, y la consiguiente competencia del ovocito(17). Otros factores críticos para el éxito

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de los protocolos de sincronización son el estado fisiológico de los animales (vaquillas prepúberes, vacas cíclicas o anéstricas), condición corporal (CC)(18), nutrición, calidad del semen, destreza del inseminador(11) y tiempo de inseminación posterior al tratamiento hormonal(19). Por ejemplo, las hembras con CC baja (usualmente ≤ 4 en escala 1 a 9)(11), tienden a estar en anestro y, por lo tanto, presentan porcentajes de gestación bajos en comparación con hembras con mejor CC(18). Adicionalmente, las vaquillas de primer parto son más sensibles a la pérdida de peso y a una baja CC, en comparación con las vacas multíparas(18). La ingesta de nutrientes y el balance energético, antes y después del parto, afectan la duración del anestro postparto y el intervalo del parto a la concepción, así como el porcentaje de gestación(11). Cuando se realiza la IA, la eficiencia del inseminador se ve influenciada por la calidad y manejo del semen, así como por su habilidad técnica para depositar el semen en el lugar correcto(11). Además, el manejo correcto y evaluación de las pajillas de semen es fundamental para asegurar la calidad del material utilizado, pues influye directamente en la tasa de fertilización y, por ende, en la tasa de gestación. Previo a la IA, se recomienda hacer la evaluación del semen que será utilizado, según las características seminales más importantes(11). Por lo anterior, es imperativo que los técnicos inseminadores sean lo suficientemente capacitados para guiar la pistola de IA a través del cuello uterino, para depositar el semen completamente en la entrada del cuerpo uterino(11).

Protocolos convencionales para IATF basados en estradiol y progesterona en bovinos El protocolo basado en el uso de P4 y E2 es conocido como convencional. La P4 simula la función del CL, inhibiendo la liberación de pulsos de GnRH/LH. El E2, aplicado al inicio del tratamiento con P4, provoca la ovulación del posible folículo dominante existente y la atresia del resto de los folículos subordinados. Con el surgimiento de una nueva oleada folicular, entre tres y cinco días después, se busca la presencia de un folículo dominante nuevo y un ovocito viable al finalizar el tratamiento con P4(20). La administración de E2 al final del tratamiento con P4 induce, de igual forma que la primera aplicación, una retroalimentación positiva sobre el hipotálamo para la liberación de GnRH y el consiguiente incremento en la frecuencia de pulsos de LH, con lo cual se sincroniza y se reduce el tiempo en que se presenta la ovulación, para realizar la IATF(20). El protocolo convencional, consiste en la inserción de un CIDR y de la administración de BE (a dosis total de 2 mg, vía IM) el día de inicio del tratamiento con P4 (día 0)(16). El 17 β estradiol (E-17β) tiene una vida media menor que el BE, por lo que este último ha mostrado ser más eficiente en los protocolos de IATF(20). Adicionalmente, se administra PGF2α al momento del retiro del CIDR, para asegurar la regresión del CL que se haya formado después

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de la ovulación posterior a la primera aplicación de E2 (día 7, 8 o 9, en caso de existencia de un CL)(21). Para sincronizar la ovulación se puede aplicar una dosis total de 1 mg de BE, 24 h después de terminado el tratamiento con P4, y realizar la IATF 30 a 34 h después de aplicar la segunda dosis de BE(22). Una modificación a este protocolo consiste en administrar una dosis total de 0.5 o 1 mg de CE, al momento de retirar el dispositivo con P4, con lo cual se simplifica el manejo del ganado, con IATF 48 a 56 h después(15,23). El CE tiene una vida media mayor que el BE, por lo cual su uso permite disminuir la cantidad de manejos realizados al ganado(23). Otra opción es aplicar una dosis de 100 µg de GnRH, 54 h después del retiro del CIDR (al momento de realizar la IATF), con lo cual se induce la ovulación del nuevo folículo dominante, en caso de que no haya ovulado en forma espontánea(14). Una alternativa más a este protocolo es la administración de gonadotropina coriónica equina (eCG) al momento de terminar el tratamiento con P4(24) (Figura 1). La eCG se une a los receptores de FSH y LH, provocando el incremento de la tasa de crecimiento del folículo dominante, estimula la expresión de enzimas esteroidogénicas, principalmente de E2 folicular, con la consiguiente presentación del pico preovulatorio de LH. Adicionalmente, la eCG, produce un aumento en el diámetro del CL e incrementa la producción de P 4 posterior a la IA(25). Este efecto de la eCG es más marcado en hembras con baja CC (y que ganan peso durante la época de empadre) y en anestro postparto (PP)(24). En ganado de carne, se usan dosis de 300-400 UI de eCG, estas dosis son las más usadas tanto en protocolos convencionales(21) como en protocolos basados en GnRH(26,27). La eCG puede promover el crecimiento de uno o varios folículos en la misma oleada, por lo que no solo se logra un mayor diámetro folicular, sino también el incremento de la tasa de ovulación en vacas tratadas con esta hormona, cuando se usan dosis altas (400-600 UI)(28). La presentación de partos múltiples en ganado de carne se considera indeseable, por lo que el incremento de la tasa de ovulación por efecto de la eCG, es controversial(27). Estos efectos de la eCG son más evidentes durante el anestro PP, en vacas amamantando y con baja CC(24), debido a que la secreción de GnRH/LH se encuentra disminuida durante esta etapa(28). Sin embargo, en vacas con buena CC, no se observa un efecto benéfico(26).

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Figura 1: Representación esquemática de protocolos de sincronización basados en progesterona (P4) y esteres de estradiol (BE: benzoato de estradiol; CE: cipionato de estradiol) (PGF2α: prostaglandina F2α; GnRH: hormona liberadora de gonadotropinas; eCG: gonadotropina coriónica equina)

En los tratamientos CE (Cipionato de estradiol), GnRH (Hormona liberadora de gonadotropinas) y eCG (gonadotropina coriónica equina) se sustituye la segunda dosis de BE (benzoato de estradiol) por la hormona respectiva, al momento del retiro del CIDR (dispositivo intravaginal de liberación de progesterona), para simplificar el manejo del ganado.

Protocolos para IATF basados en GnRH y PGF2α La aplicación inicial de un análogo de GnRH provoca la liberación de LH en forma de pico preovulatorio y, por tanto, la ovulación de un posible folículo dominante presente, con la subsiguiente aparición de una nueva onda folicular aproximadamente dos días después(29). La administración de PGF2α 7 d después de la aplicación de GnRH induce la regresión del posible CL formado después de la aplicación de GnRH y una segunda dosis de GnRH provocará nuevamente la liberación del pico preovulatorio de LH, produciendo la ovulación de un nuevo folículo dominante en forma sincronizada(30). El protocolo más usado para IATF en ganado lechero es conocido como Ovsynch (sincronización de la ovulación)(29). Este protocolo requiere del manejo del ganado en tres ocasiones para aplicar las hormonas y una cuarta vez para realizar la IATF (Figura 2), por lo que es poco práctico para su uso en ganado productor de carne(31,32). La alternativa para este tipo de ganado es el protocolo CO-Synch(33) (la segunda dosis de GnRH es aplicada al momento de la IATF), en el que se reduce el número de ocasiones en las que se maneja al ganado(32). Sin embargo, con este protocolo, 5 a 20 % de las hembras en anestro PP, presentan

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estro antes o inmediatamente después de la aplicación de PGF2α, por lo que se obtiene una tasa de gestación menor que con el protocolo Ovsynch(34). La inserción de un CIDR, entre la primera administración de GnRH y la aplicación de PGF2α (Figura 2), incrementa la tasa de gestación con este protocolo(34,35). El uso del CIDR previene la ovulación antes y después de la aplicación de PGF2α, causada por luteólisis espontanea del CL, y como resultado se obtienen estros más sincronizados con el momento de la IATF, por lo que con el protocolo CO-Synch + CIDR se obtienen mayores tasas de gestación(34,35). El éxito de este protocolo depende en gran medida del porcentaje de hembras que ovulan después de la primera dosis de GnRH(14). Si se logra inducir la ovulación del folículo dominante, la emergencia de la siguiente onda folicular y ovulación será sincronizada(22). En ganado lechero, una alternativa más para aumentar el porcentaje de vacas gestantes en los protocolos Ovsynch es la pre-sincronización con una o dos dosis de PGF2α(36), con diferencia de 14 días entre cada dosis, y la aplicación de la primera dosis de GnRH, 12 a 14 días después de la segunda dosis de PGF2α, este protocolo es conocido como Pre-Synch (Figura 3). El objetivo de esta pre-sincronización es que las vacas se encuentren entre los días 5 y 12 del ciclo al momento de iniciar el tratamiento con GnRH(36,37). En ganado productor de carne, la pre-sincronización es poco práctica, dado que este protocolo implica manejar al ganado un mayor número de ocasiones y no aumenta el porcentaje de hembras gestantes después de la IATF(37). Como resultado del estrés que se produce al introducir a las vacas productoras de carne en los corrales y mangas de manejo, los animales experimentan una respuesta de lucha o huida, lo que activa el eje adrenal y la liberación de hormonas del estrés (catecolaminas y glucocorticoides), que tienen un efecto negativo sobre el eje reproductivo(38).

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Figura 2: Representación esquemática de los protocolos Ovsynch, Co-Synch y COSynch+CIDR para IATF (GnRH: hormona liberadora de gonadotropinas; PGF2α: prostaglandina F2α; IATF: inseminación artificial a tiempo fijo)

Figura 3: Representación esquemática de los protocolos Pre-Synch usados en ganado lechero y Pre CO-Synch desarrollado para ganado productor de carne (GnRH: hormona liberadora de gonadotropinas; PGF2α: prostaglandina F2α; IATF: inseminación artificial a tiempo fijo)

Protocolo Co-Synch de 5 días El protocolo Co-Synch de 5 días con IATF 72 h después (Figura 4), se basa en la idea de que incrementar el periodo en el cual el folículo dominante se desarrolla en presencia de gonadotropinas, puede incrementar el porcentaje de hembras gestantes después del

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tratamiento hormonal(39). Los principales cambios en este protocolo son: 1) la reducción del tratamiento con P4 de 7 a 5 días, para evitar los efectos adversos de los folículos persistentes sobre la fertilidad de las vacas que no ovulan con la primera dosis de análogo de GnRH (dosis total de 100 µg de gonadorelina, IM), y 2) prolongar el período desde el retiro de la P4 a la administración de GnRH, para aumentar la exposición a las concentraciones de E2 circulante antes de la ovulación(17). Con este protocolo se observa mayor diámetro del folículo dominante, incremento de la concentración de E2, así como mayor producción de P4 posterior a la ovulación, necesaria para la gestación(40). Figura 4: Protocolos CO-Synch 5 días y J-Synch

En estos protocolos se prolonga el proestro (incremento del periodo entre el fin del tratamiento con Progesterona P4) y la IATF (PGF2α: prostaglandina F2α; GnRH: hormona liberadora de gonadotropinas; BE: benzoato de estradiol; IATF: inseminación artificial a tiempo fijo)

Protocolo J-Synch Este protocolo se basa en el uso de P4 y BE, con una mayor duración del proestro que con el tratamiento convencional(41). El protocolo inicia con la administración de una dosis total de 2 mg de BE, en el momento de la inserción de un dispositivo con P4, que se retira 6 días después. Al momento del retiro del dispositivo con P4 se aplica una dosis única de PGF2α. De forma adicional, se aplica 100 µg de GnRH al momento de la IATF, 72 h después (día 9, Figura 4). Similar al protocolo CO-Synch 5 días, con la prolongación del proestro (95-97 h) se observa un incremento en las concentraciones de E2 (antes de la ovulación) y P4 (después de la ovulación), así como un mayor porcentaje de gestación (cuando las hembras se encuentran en buena CC), en comparación con el protocolo convencional Co-Synch(42). Estudios recientes indican que la duración del proestro es decisiva para el establecimiento de la gestación. Con un proestro más largo, se incrementa la producción de E2 antes de la ovulación. Entre las funciones del E2, se encuentran la modificación de la morfología celular,

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secreción y regulación de receptores esteroidales, que favorecen la implantación del conceptus en el útero(43). En el Cuadro 1 se presentan algunos resultados obtenidos para el porcentaje de preñez, con distintos protocolos de sincronización. Cuadro 1: Porcentaje de gestación obtenido con diferentes protocolos para IATF en bovinos Tipo de Protocolo† Tipo racial‡ Gestación (%) Referencia Basados en P4 y E2 Convencional (BE) Convencional (CE) J-Synch Convencional BE + eCG Convencional CE + eCG J-Synch + eCG Basados en GnRH y PGF2α Ovsynch Pre-Synch CO-Synch CO-Synch +CIDR CO-Synch 5 d CO-Synch 5 d + CIDR CO-Synch +CIDR+ eCG CO-Synch 5 d +CIDR+ eCG

BI, BT BI, BT BI/BT, BT BI BI, BT BI/BT, BT

30.0-40.6 34.7-54.0 47.0-67.9 36.8-57.5 50.3-61.8 53.0-60.4

(25, 44-46)

BT BT BT BT BT BT BT BT

32.5-57.0 27.0-49.6 26.7-53.3 50.0-55.1 44.4-59.7 48.0-63.9 43.0 42.9

(33, 36, 37, 54, 55)

(16, 42, 44, 47, 48) (16, 41, 42, 47, 49) (25, 46, 50, 51) (16, 28, 43, 48, 52) (16, 43, 47, 53)

(36 , 37, 55– 57) (33- 35, 54, 58) (26, 34, 35, 58- 60) (61- 63) (59, 60, 63- 66) (26) (67)

†CIDR= dispositivo intravaginal de liberación de progesterona; P4=Progesterona; E2= Estradiol; PGF2α= prostaglandina F2α; GnRH= Hormona liberadora de gonadotropinas; BE= benzoato de estradiol; eCG= gonadotropina coriónica equina; CE= Cipionato de estradiol. ‡ BT: Bos taurus taurus; BI: Bos taurus indicus.

Bovino criollo en México El ganado criollo en México desciende de los primeros ejemplares traídos por los españoles durante la época de la Colonia en el siglo XVI(68). Estos bovinos desarrollaron cualidades de adaptación al medio en zonas aisladas y de difícil acceso, lo que contribuyó a la formación de grupos raciales(69,70). En México, de las 53 razas de bovinos integradas en la base de datos sobre la biodiversidad de los animales domésticos publicada por la FAO(71), destacan como razas locales el Chinampo, de Baja California(72,73); el Coreño, de la Sierra Madre Occidental (74,75) ; el criollo de las Montañas del Norte, también llamado criollo de rodeo o criollo Rarámuri(70); el Mixteco(76); el criollo del Golfo(77); el criollo de la región central de Chiapas(78) y el criollo Nunkiníen, de la Península de Yucatán(79). A partir de 1965, también

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se introdujeron individuos de las razas criollo lechero tropical y Romosinuano, provenientes de Estados unidos y Costa Rica, respectivamente(80). El bovino criollo Rarámuri (CR), también llamado “Corriente”, está adaptado a la región norte del país, principalmente en la Sierra Tarahumara, en el estado de Chihuahua(70). Son animales de tamaño pequeño y cornamenta grande; su principal fin zootécnico es para las actividades deportivas de rodeo, por lo que es exportado en grandes cantidades a Estados Unidos(7). La fisiología reproductiva de esta raza de bovinos criollos de México es la más investigada hasta ahora, ésta incluye la caracterización del ciclo estral, actividad ovárica, comportamiento estral, perfiles hormonales(81-83) y desarrollo, y evaluación de protocolos de sincronización e IA(12,13).

Protocolos de sincronización de estros y ovulación en ganado criollo Rarámuri En uno de los primeros estudios en bovinos CR, se utilizó un protocolo convencional para IATF, con el uso de CIDR (con 1.9 mg de P4) por 7 días, más la aplicación de 1 mg de βestradiol al inicio del tratamiento con P4; administración de 30 mg de PGF2α, por vía IM, al retirar el CIDR; y 24 h después de realizar el retiro del CIDR se aplicó otra dosis de 1 mg de β-estradiol. La IATF se realizó 54 h después del retiro del CIDR. Con este protocolo se observó un porcentaje de gestación de 9.09 %, a pesar de que 100 % de las vacas presentaron signos de estro. En este estudio, realizar la administración de una dosis de 50 mg de P4, por vía IM, al momento del retiro del CIDR, en conjunto con la aplicación de β-estradiol, no mejoró el porcentaje de gestación (con ambos tratamientos se obtuvo 9.09 %). El bajo porcentaje de gestación obtenido con este protocolo fue atribuido a una variación en el tiempo a la ovulación(12). Las vacas presentaron estro entre las 36 y 43 h después de la aplicación de la PGF2α. Los autores mencionan que haber dejado pasar tanto tiempo entre el inicio del estro y la IA fue un factor determinante. Cabe destacar que las vacas que presentaron estro entre 36 y 37 h después del retiro del CIDR, no resultaron gestantes, mientras que todas las vacas que presentaron estro alrededor de las 43 h después del retiro del CIDR, si quedaron gestantes. También se menciona que en vacas CR se presentan estros anovulatorios, por lo que esto contribuye a que el porcentaje de gestación sea bajo(12). En otro estudio con vacas CR, el tiempo de inicio del estro inducido con PGF2α a la ovulación fue de 46.2 ± 8.2 h y de 37.6 ± 6.0 h en un estro natural (todas las vacas presentaron estro en un lapso de 24 a 60 h), con una proporción significativa de vacas que ovularon en el intervalo de 24 a 35 h, en el estro natural (8 vacas de un total de 22). En ambos tipos de estro, el mayor porcentaje de vacas ovularon en el intervalo de 36-47 h (12 vacas en el estro natural y 11 vacas en el estro inducido)(82). Esta diferencia en los tiempos del inicio del estro a la ovulación, en las hembras CR, respecto a los bovinos Bos taurus taurus, debe ser considerada

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para mejorar el porcentaje de gestación con los protocolos de IATF, o considerar la posibilidad de utilizar la regla “AM-PM”, para programar la IA, como lo mencionan ZárateMartínez et al(12). No obstante, realizar este tipo de manejo, que requiere detección de estros, es poco práctico para los productores de bovinos CR. El patrón de crecimiento de los folículos ováricos es en oleadas; en cada ciclo estral se pueden presentar de una a cuatro oleadas(84-86). El número de oleadas foliculares en cada ciclo es variable, siendo lo más común dos a tres oleadas(85,86). En hembras CR, hay un mayor porcentaje de vacas con dos oleadas foliculares (77.3 %)(81). Las hembras que presentan dos oleadas foliculares por ciclo ovulan en promedio 6.2 h antes que las vacas con tres oleadas(83). Además, la tasa de crecimiento folicular en la raza CR (0.6 ± 0.2 mm día-1)(82) es menor que en bovinos Bos taurus indicus (0.9 ± 0.1 mm día-1) y que en otras razas de Bos taurus taurus (1.1±0.1 mm día-1)(87). Al respecto, Quezada et al(82) mencionan que, para optimizar la respuesta a los protocolos de sincronización en vacas CR, es necesario modificar el tiempo entre el tratamiento hormonal y la IA, por lo que sugieren realizar la IA ~28 h después del inicio del estro(82).

Uso de eCG en ganado criollo En ganado Bos taurus taurus, la aplicación de eCG en protocolo para IATF, ayuda a incrementar el ritmo de crecimiento y diámetro folicular, así como la producción de P4, en hembras con baja CC(24). Al evaluar el uso de una dosis de 400 UI de eCG al momento de la IATF (56 h después del retiro del CIDR) en vacas CR, con el uso de un protocolo CO-Synch 8 d (aplicación de una dosis 100 µg de GnRH al insertar el CIDR + 25 mg de PGF2α al retirar el CIDR, el día 8 del protocolo + 400 UI de eCG, al momento de la IATF) no se mejoró el porcentaje de gestación (31.5 vs 46.6 %) respecto al mismo protocolo sin eCG (en este tratamiento se aplicó 100 µg de GnRH al momento de la IATF). Los autores mencionan que las hembras estaban en una CC aceptable (4.5 ± 0.2; en una escala de 1 a 9) y recibieron una buena alimentación durante el manejo reproductivo, por lo cual no se observó un efecto positivo de la eCG(88). En este mismo estudio, la suplementación con concentrado, selenio (0.95 mg Se/50 kg PV) o propionato de Ca (100 g), tampoco modificó el porcentaje de gestación(88). En otro estudio en el que se evaluó el uso de una dosis de 500 UI de eCG en vacas CR, se obtuvo un porcentaje de gestación de 60 %, del total de hembras en el tratamiento (y 75 % de gestación, respecto a las que mostraron signos de estro)(13). El protocolo hormonal que se utilizó en este estudio consistió en el uso de un CIDR por 7 días + 2.76 mg de BE al inicio de tratamiento con P4 (día 0) + 25 mg PGF2α (día 7) + 1 mg de CE o 500 UI de eCG 24 h después de retirar el CIDR (día 9); la IA se realizó 12 h después del inicio del estro. El porcentaje de gestación en el grupo de vacas tratadas con CE fue de 27.3 %. Cabe destacar

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que, en este estudio, 100% de las vacas tratadas con CE y 80% de las tratadas con eCG mostraron signos de estro en respuesta al protocolo de IA y todas las hembras en ambos tratamientos ovularon. La respuesta de las vacas a ambos tratamientos fue similar para las variables: respuesta a estro, porcentaje de ovulación y diámetro folicular máximo(13). Al evaluar estos mismos protocolos en novillas CR, la respuesta a estro fue menor en ambos tratamientos, 89.5 % y 25.0 % para los tratamientos CE y eCG, respectivamente. El porcentaje de novillas que presentaron estros silenciosos fue de 10.5 % para las novillas del grupo tratado con CE y 75.0 % de las tratadas con eCG. La presentación de estros silenciosos fue atribuida a un menor crecimiento folicular que el observado con el uso de CE. Debido a que solo las hembras que mostraron signos de estro fueron inseminadas, el porcentaje de gestación con el uso de eCG fue de solo 10 %, respecto al total en el grupo (40 % de las que presentaron estro y fueron inseminadas)(13). No obstante, 100 % de las vaquillas tratadas con eCG ovularon. En este estudio, tanto en vacas como en vaquillas, el estro se presentó en menor tiempo con CE (vacas 24.9 ± 2.8 h y vaquillas 25.8 ± 2.9 h) en comparación con el tratamiento de eCG (31.5 ± 2.8 y 30.6 ± 2.9). Adicionalmente, los autores mencionan la posibilidad de usar IATF exitosamente, en vacas multíparas con el uso de eCG, puesto que, con este protocolo, el inicio del estro se agrupó entre las 24 y 36 h después de retirar el CIDR (31.5 ± 2.8 h en promedio) y el mayor porcentaje de vacas fueron inseminadas 36 a 48 h después de terminar el tratamiento con P4. Además, los resultados de respuesta al estro y porcentaje de gestación obtenidos en este estudio son superiores a los obtenidos por Zárate et al(12) y Sánchez-Arciniega et al(88) en esta misma raza de bovinos.

Reinicio de la actividad ovulatoria/cíclica postparto El anestro postarto (PP) se caracteriza por ausencia de ovulaciones después del parto. En este periodo los folículos ováricos inician el crecimiento, pero ninguno es capaz de ovular, al menos durante las primeras semanas(89). Esto es debido en parte a la ausencia de LH, y frecuentemente, la primera ovulación no es precedida por manifestación de signos de estro; el CL puede tener una vida media reducida, menor tamaño y actividad esteroidogénica limitada(90). Para disminuir el efecto negativo del amamantamiento se ha propuesto realizar destete precoz (DP, pocos días después del parto); amamantamiento controlado o restringido (AR, consiste en permitir el amamantamiento en periodos cortos en el día); o destete temporal (DT, separar al becerro de la madre durante algunos días)(91). La técnica de AR incrementa la proporción de vacas que manifiestan signos de estro durante los primeros 100 días postparto y reduce el intervalo parto primera ovulación, sin afectar el crecimiento de los becerros(91). En ganado CR, con la estrategia de AR (inicio al día 76 PP), previo al protocolo hormonal para IATF, 81.4 % de las vacas ovularon dentro de un periodo de observación de 22 días después de iniciado el AR, pero solo 11.1 % de ellas manifestaron signos de estro, es decir

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presentaron ovulaciones silenciosas. En este estudio, la manifestación de la conducta estral solo se observó en las hembras con mejor CC (4-5, regular a buena), mientras que las vacas con CC mala (2-3, en una escala de 1-9), no ovularon antes del tratamiento de sincronización(12). En otro estudio en ganado CR, al evaluar la pérdida de peso durante la lactancia, las vacas que fueron tratadas con un esquema de DP a partir de los 68 ± 3.8 d PP, perdieron menos peso que aquellas que permanecieron con las crías (destete normal a los 180 ± 10.2 días) durante el periodo de evaluación. En las hembras con DP, la pérdida de peso fue de 4.8 kg, mientras que las hembras del grupo con destete normal perdieron 18.9 kg durante el periodo de evaluación (68-180 días PP)(92). Como se ha mencionado, al igual que en otras razas bovinas especializadas(11), la CC en el ganado CR es una limitante para reestablecer la actividad reproductiva después del parto, y para el establecimiento de la gestación(92). El ganado CR en pocas ocasiones es suplementado, por lo que no se tiene control sobre su condición corporal(88). Por lo anterior, realizar estrategias como AR o DP en ganado criollo, en conjunto con la implementación de protocolos para IATF podría ser de utilidad para mejorar el porcentaje de gestación.

Sincronización de estros en otras razas de ganado criollo en México La información del desempeño reproductivo en respuesta a protocolos de sincronización de estros e IA en otras razas de bovinos criollos en México es limitado. En vacas criollo Coreño de Nayarit, con la sincronización con un implante de Norgestomet por 9 días + 280 UI de eCG, se obtuvo 80 % de respuesta a estro y un porcentaje de gestación de 60 %(93). En la raza Chinampo, se evaluó el uso de dos dosis de PGF2α (con 11 días de diferencia entre cada aplicación) para inducir el estro y evaluar el comportamiento estral en presencia del semental(94). En presencia del toro, se encontró mayor interacción entre las 30 y 60 h después de la segunda dosis de PGF2α. Las vacas expuestas al semental iniciaron estro en menor tiempo y también tuvieron una duración del estro menor que aquellas que permanecieron aisladas del toro (10.7 ± 1.1 h vs 16.3 ± 2.6 h). En vaquillas puras y mestizas de la raza criollo lechero tropical, se encontró una respuesta de estro de 94.1 % y porcentaje de gestación de 68.8 %; con la adición de una dosis de 500 UI de eCG, al d 10, de un protocolo con implante subcutáneo (con 3 mg de norgestomet, por 12 días + 5 mg de valerato de estradiol, VE, por vía IM el día 0). Mientras que con una dosis de 0.25 mg de GnRH, 24 h después del retiro del implante (implante con 3 mg de norgestomet, por 12 días + 5 mg de VE, por vía IM el día 0), se obtuvo 76.4 % de hembras que mostraron estro y 46.2 % de ellas quedaron gestantes(95). En este protocolo, se realizó la aplicación de

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una dosis de 15 mg de PGF2α, vía IM, 10 días antes de colocar el implante subcutáneo; para homogenizar el ciclo estral. En el Cuadro 2 se resumen los resultados obtenidos en bovinos criollos, con el uso de diversos protocolos de sincronización de estros e IA. Cuadro 2: Resumen de porcentajes de gestación obtenidos con protocolos hormonales en bovinos criollos en México Raza†

Protocolo‡

Vacas

CR

Vacas

CR

Vacas

CR

Vacas

CR

Vacas

CR

Vacas

CR

Vacas

Coreño

Vaquillas

CR

Vaquillas

CR

Vaquillas

CLT

Vaquillas

CLT

CIDR por 7 días (d) + 1 mg E2 + 50 mg de P4 (d 0) + 30 mg de PGF2α (d 7) + 1 mg de E2 (d 8) CIDR por 7 d-1 + 1 mg E2 (d 0) + 30 mg de PGF2α, (d 7) + 1 mg de E2 (d 8) CIDR por 7 d-1, 100 µg de GnRH + 25 mg de PGF2α (d 8) + 400 UI 56 h después de retirar el CIDR CIDR por 7 d-1, 100 µg de GnRH + 25 mg de PGF2α (d 8) + 100 µg 56 h después de retirar el CIDR CIDR por 7 d-1 + 2.76 mg de BE (d 0) + 25 mg PGF2α (d 7) + 1 mg de CE (d 9) CIDR por 7 d-1 + 2.76 mg de BE (d 0) + 25 mg PGF2α (d 7) + 500 UI de eCG (d 9) Implante de Norgestomet por 9 días + 280 UI de eCG CIDR por 7 d-1 + 2.76 mg de BE (d 0) + 25 mg PGF2α (d 7) + 1 mg de CE (d 9) CIDR por 7 d-1 + 2.76 mg de BE (d 0) + 25 mg PGF2α (día 7) + 500 UI de eCG (d 9) 15 mg de PGF2α (d -10) + Implante subcutáneo (3 mg de norgestomet) por 12 d-1 + 5 mg VE, 500 UI de eCG (d 10) 15 mg de PGF2α (d -10) + Implante subcutáneo (3 mg de norgestomet) por 12 d-1 + 5 mg VE (d 0) + 0.25 mg GnRH (d 10)

Gestación (%) 9.1

Referencia

9.1

(12)

31.5

(88)

46.6

(88)

27.3

(13)

60.0

(13)

60.0

(93)

27.3

(13)

60.0

(13)

68.8

(95)

46.2

(95)

(12)

†CR= Criollo Ráramuri. CLT= Criollo Lechero Tropical.‡CIDR= dispositivo intravaginal de liberación de progesterona; E2= Estradiol; VE= valerato de estradiol; PGF2α= prostaglandina F2α; GnRH= hormona liberadora de gonadotropinas; UI= unidades internacionales; BE= benzoato de estradiol; eCG= gonadotropina coriónica equina; CE= cipionato de estradiol.

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Factores asociados a la respuesta reproductiva en ganado criollo Existen diferencias fisiológicas entre los bovinos criollos y el ganado europeo especializado en producción de carne, así como con el ganado cebú. Entre estas, destacan las inherentes al funcionamiento ovárico: número de oleadas foliculares, tasa de crecimiento folicular, diámetro del folículo ovulatorio y del CL; y concentración de hormonas reproductivas y periodos entre eventos del ciclo estral (duración de fase lútea vs fase folicular; tiempo a la ovulación, duración del estro)(82,83,85). Adicionalmente, los factores externos como estado nutricional, el manejo, las relaciones sociales y jerárquicas(38), influyen en la respuesta de los bovinos criollos a los protocolos hormonales para IATF.

Comportamiento reproductivo, función ovárica y endocrinología en la hembra criolla El ciclo estral en vacas CR tiene una duración promedio de 21.1 ± 1.2 días (rango de 19-23 días), con una fase folicular de 6-9 días y fase lútea de 12-16 días(88). El crecimiento folicular en bovinos se da en un patrón de oleadas foliculares, y la cantidad de oleadas foliculares en cada ciclo estral es variable, pero puede ir de dos a cuatro oleadas. En vacas CR, se presenta un mayor porcentaje de hembras con dos oleadas foliculares (77.3 %), y en menor porcentaje hembras con tres ondas foliculares por ciclo (22.7 %)(82). En hembras Bos taurus taurus(84), Bos taurus indicus(85) hembras criollas tailandesas(86), también se ha observado un mayor porcentaje de hembras con dos oleadas foliculares por ciclo. Contrario a estos hallazgos, en ganado criollo Caqueteño de Colombia(9), en vaquillas criollas tendencia lechera en Ecuador(96), y criolla de la zona altoandina de Perú(86), existe un mayor porcentaje de hembras con tres oleadas foliculares (Cuadro 3). Sin embargo, hasta el momento no se cuenta con información publicada de la dinámica folicular en otras razas de bovinos criollos de México. Cuadro 3: Número de oleadas foliculares en el ciclo estral en bovinos criollos, Bos taurus taurus y Bos taurus indicus Raza Numero de ondas foliculares (%) 2 3 4 (82) Rarámuri de Chihuahua, México 77.3 22.7 (9) Caqueteño de Colombia 33.3 66.6 (86) Criolla zona altoandina del Perú 16.0 78.0 6.0 (96) Criolla altiplano de Ecuador 44.4 55.6 (97) Tailandés nativa 70.0 30.0 (85) 83.3 16.6 Nelore (84) Holstein 81.0 19.0

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La caracterización del ciclo estral y dinámica folicular en diferentes razas de bovinos ha permitido observar diferencias y similitudes entre ellas (Cuadro 4). En el ganado criollo Caqueteño y Nelore, las hembras con tres oleadas foliculares tienen ciclos estrales más largos que las hembras con dos oleadas(9,85). En las vacas CR, la duración del ciclo estral, fase folicular y fase lútea, es similar entre hembras con dos y tres oleadas foliculares, pero las hembras con dos oleadas foliculares, ovulan 6.2 h antes que aquellas con tres oleadas foliculares(82,83). Los folículos ovulatorios de hembras CR con dos oleadas, crecen a una tasa menor de aquellas con tres oleadas (0.5 ± 0.04 vs 0.9 ± 0.08, respectivamente), mientras que el diámetro máximo del folículo ovulatorio es similar entre ambos patrones de crecimiento (10.5 ± 0.2 vs 10.0 ± 0.4, respectivamente)(83). El diámetro máximo del CL en vacas CR con dos y tres oleadas foliculares es similar (13.0 ± 1.0 vs 13.2 ± 1.7 mm, respectivamente)(83). El tamaño del CL y la producción de P4 en vacas CR también es menor a la de otras razas de ganado, y es posible que estas diferencias sean adaptaciones a las condiciones ambientales y nutricionales que los bovinos criollos han desarrollado para sobrevivir en ambientes difíciles(83).

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Cuadro 4. Dinámica folicular y ovulatoria en bovinos con dos y tres oleadas foliculares. Raza

Rarámuri México (83)

de Criolla Ecuador (96)

de Caqueteño de Colombia (9)

Nativa tailandesa(97)

Holstein (84) 1

2

Numero de ondas Duración ciclo estral, días Primer onda (no ovulatoria) Emergencia, días † Diámetro máximo del FD‡, mm Tasa crecimiento, mm día-1 Regresión, días Segunda onda (no ovulatoria) Emergencia, días Diámetro máximo del FD, mm Tasa de crecimiento, mm día-1

2

3

2

3

2

3

2

3

21.1±0.3

21.4±0.6

20.3±0.0

23.6±0.0

20±0.6

22±0.5

18.60±0.1

20.38±0.1

−0.5±0.2

−0.4±0.2

1

1

3

4

1.53±0.1

1.54±0.1

-2.0+0-1

-0.5±0.3

8.0±0.1

7.6±0.3

13.2±2.2

12.2±1.7

8.4±1.3

11.7±3.3

7.63±0.1

7.67±0.1

17.1±0.5

16.0±0.4

0.5±0.03 11.0±0.8

0.7±0.0 7.8±0.4

1.0±0.1 -

1.2±0.0 -

11

10.0±0.5

0.65±0.0 8.34±0.1

0.75±0.1 8.79±0.1

13.0+0.4

12.2±0.5

-

9.6±0.5

-

6.6±0.0

-

10.0

-

8.38±0.1

-

7.2±0.2

-

10.2±0.0

-

12.2±4.4

-

6.79±0.2

-

0.4±0.08

-

1.1±0.1

-

-

-

0.75±0.1

Regresión, días

-

14.8±0.8

-

-

17.0±0.5

-

12.58±0.1

11.2±0.8

14.8±0.8

7.8±1.6

13,2±1.3

11.0

17.0

11.02±0.1

11.33±0.1

9.6±0.2

16.0±1.1

10.5±0.2

10.0±0.4

15.3±0.0

13.8±1.4

7.5±1.1

13.8±3.6

8.81±0.2

8.14±0.2

16.5±0.4

13.9±0.4

0.5±0.04

0.9±0.08

0.9±0.1

1.1±0.2

-

-

1.07±0.0

1.48±0.1

-

-

22.0

22.5

20.0

23.0

20.0±0.6

22.0±0.5

19.44±0.1

21.13±0.2

20.4+0.3

22.8+0.6

Diámetro máximo del CL, mm Concentración máxima de P4, ng/ml

13.0±1.0

13.2±1.7

21.7±1.4

23.5±0.6

11.3±4.3

11.2±3.2

13.55±0.1

15.14±0.1

-

-

6.5±0.1

6.5±0.2

20.6±5.4

20.6±3.1

-

-

4.13±0.1

4.25±0.1

-

-

Regresión, días

16.3±1.6

16.8±1.1

18.0

20.0

17.0±1

19±0.96

17.11±0.1

19.29±0.1

16.5±0.4

19.2±0.5

Onda ovulatoria Emergencia, días Diámetro máximo del FD, mm Tasa crecimiento, mm día-1 Ovulación, días Cuerpo lúteo (CL)

9.0 12.9±0.7 -

19

† El momento de la ovulación (día 0), se utilizó como referente para determinar el inicio del ciclo, por lo que es posible observar la emergencia de la siguiente oleada folicular antes de la ovulación. En el Rarámuri, la evaluación de ambos ovarios se realizó cada 8 h después de iniciado el estro (día 0= día de la ovulación). ‡FD: Folículo dominante.

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Interacción social y jerárquica del CR En ganado CR, se ha observado la existencia de relaciones de dominancia entre hembras de mayor rango sobre las de menor rango jerárquico(12). La dominancia social en este tipo de ganado no solo está determinada por la edad, sino también por el tipo de cornamenta (como se mencionó, este tipo de ganado posee cuernos de gran tamaño con relación al tamaño del cuerpo, por lo cual son usados para rodeo). Hembras con defectos en los cuernos tienen dificultad para defenderse y defender a sus crías durante el amamantamiento, por lo que terminan huyendo o cediendo el espacio(12). Otro factor que puede influir en el porcentaje de gestación es el temperamento de los animales; animales con temperamento agresivo tienden a tener un desempeño reproductivo menor al de los animales de temperamento dócil(98). El temperamento agresivo interrumpe los eventos fisiológicos necesarios para la reproducción, se asocia con una mayor síntesis y concentraciones circulantes de adenocorticotropina (ACTH) y cortisol, que pueden alterar los eventos fisiológicos clave necesarios para alcanzar la pubertad y la liberación de la oleada preovulatoria de GnRH/ LH(99). Por el contrario, un temperamento más tranquilo conduce a tasas más altas de presentación de estros y gestación, así como menos pérdidas embrionarias(100). Adicionalmente, el sistema social del ganado es muy jerárquico. La jerarquía influye la ingesta de alimento y comportamiento social(101). Además, las vacas de bajo rango adoptan una actitud pasiva como estrategia de comportamiento para reducir el estrés. La jerarquía también influye en la reproducción: las madres estresadas y de bajo rango social producen menos LH, lo que interfiere con la ovulación y el comportamiento estral(38).

Conclusiones El uso de biotecnologías reproductivas como la sincronización de estros e IA es limitado en bovinos criollos y los resultados obtenidos son variables. Entre los factores que modifican la respuesta a la sincronización se encuentran la fisiología reproductiva propia del bovino criollo, la condición corporal y las relaciones jerárquicas. La revisión de la información existente sobre la respuesta en ganado criollo del uso de protocolos de sincronización permite proponer las líneas de investigación a desarrollar, y deben estar enfocadas en el estudio comparativo de la biología reproductiva, adecuación de protocolos hormonales tomando en cuenta las particularidades del ganado criollo y la interacción nutrición, manejo y reproducción. Finalmente, las biotecnologías reproductivas adaptadas al ganado criollo podrán ser incorporadas a los programas de conservación y aprovechamiento racional de este recurso zoogenético.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5789 Revisión bibliográfica

Ultrasonografía y descripción fisiológica de eventos esenciales para el manejo reproductivo en ganado lechero. Revisión

María Elena Torres-Lechuga a Juan González-Maldonado b*

a

Ex becaria CONACYT.

b

Universidad Autónoma de Baja California, Instituto de Ciencias Agrícolas, Carretera a Delta S/N, C.P. 21705, Ejido Nuevo León, Baja California, México.

*Autor

de correspondencia: jugomauabc@gmail.com

Resumen: El ultrasonido permite visualizar el tracto reproductivo femenino y ayuda a comprender algunos de los eventos reproductivos más relevantes como el desarrollo folicular y del cuerpo lúteo, la ovulación, el diagnóstico de gestación, las infecciones uterinas, el crecimiento embrionario y fetal, entre otros. Hoy en día, existe una gran cantidad de información sobre la fisiología y la ultrasonografía de los eventos reproductivos mencionados anteriormente. Sin embargo, el abrumador número de artículos disponibles revisa los aspectos técnicos de la ultrasonografía, la fisiología y el manejo reproductivo por separado. Por lo tanto, el objetivo de la presente revisión es fusionar una descripción fisiológica con el manejo reproductivo y los aspectos técnicos de imágenes de ultrasonido originales de los eventos reproductivos más relevantes en el ganado lechero, para promover el uso de ultrasonido durante el manejo reproductivo del ganado lechero por parte de profesionales e investigadores. Palabras clave: Cuerpo lúteo, Embrión, Folículo, Feto.

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Recibido: 02/10/2020 Aceptado: 04/08/2021

Introducción El beneficio económico de una granja lechera aumenta a medida que mejora la eficiencia reproductiva y el ultrasonido es una herramienta que ayuda a mejorar la toma de decisiones con respecto al manejo reproductivo en hatos lecheros y de carne(1). Las imágenes de ultrasonografía pueden proporcionar información sobre la etapa fisiológica de los principales componentes del tracto reproductivo (ovario, folículo, cuerpo lúteo (CL) y útero) (Figuras 1 a 9), lo cual es valioso para decisiones de trabajo precisas de los profesionales e investigadores de la reproducción animal. Además, el ultrasonido permite diagnosticar condiciones patológicas del tracto reproductivo en tiempo real en condiciones de campo de una manera altamente confiable. Existen revisiones sobresalientes que discuten aspectos técnicos y prácticos sobre las aplicaciones del ultrasonido en el manejo reproductivo del ganado lechero(2-7). Una búsqueda que incluye solo “México” y utiliza las palabras clave “ganado, folículo y tamaño del cuerpo lúteo” en SCOPUS revela que durante el período de 2015 a 2019 solo nueve artículos científicos fueron escritos por investigadores mexicanos, lo que es inferior a los 95 artículos científicos encontrados cuando la búsqueda se restringió a los Estados Unidos de América, durante el mismo período. Las razones de esto podrían incluir un menor número de investigadores en México que en los Estados Unidos de América, el acceso restringido a información de orientación para empoderar a nuevos profesionales del ultrasonido y la inversión económica necesaria para obtener un ultrasonido(6). La orientación profesional siempre se recomienda cuando se adoptan nuevas tecnologías, pero cuando factores como el tiempo y la distancia geográfica limitan el acceso a la experiencia profesional, entonces la autoformación es la mejor opción. Sin embargo, los primeros encuentros con la gran cantidad de literatura científica pueden ser abrumadores para los nuevos profesionales del ultrasonido, porque no solo es obligatoria la revisión de la literatura relacionada con la ultrasonografía, sino que también se debe atender la fisiología y el manejo reproductivo del ganado lechero. A pesar de que los artículos disponibles revisan las aplicaciones de ultrasonido para el manejo reproductivo del ganado lechero, todavía hay espacio para enriquecer la literatura existente mediante la fusión de experiencias de campo realizando ultrasonografía con la fisiología y el manejo reproductivo del ganado. Por lo tanto, el objetivo es fusionar una descripción fisiológica con el manejo reproductivo y los aspectos técnicos de imágenes de ultrasonido originales de los eventos reproductivos más

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relevantes en el ganado lechero, para promover el uso de ultrasonido durante el manejo reproductivo del ganado lechero por parte de profesionales e investigadores.

Eventos foliculares Los folículos ováricos crecen en eventos cíclicos y organizados conocidos como ondas foliculares (Figura 1). Una onda folicular comprende tres etapas fijas (reclutamiento, selección y dominancia) y dos condicionales (atresia u ovulación)(8). Durante las etapas fijas, se selecciona un folículo dominante de una cohorte de folículos en crecimiento, mientras que los folículos no seleccionados (subordinados) sufren atresia. Un folículo en crecimiento debe tener acceso a IGF-I, expresar receptores de LH y sintetizar estradiol en condiciones de concentraciones bajas de la FSH, para alcanzar la etapa de dominancia(9). Después de la dominancia, el folículo seleccionado sufrirá atresia u ovulación dependiendo del entorno hormonal. La ovulación ocurrirá si el folículo alcanza la etapa de dominancia bajo concentraciones decrecientes de progesterona en sangre, de lo contrario sufrirá atresia y surgirá una nueva onda. La onda folicular emergente se caracteriza por la aparición de varios folículos de entre 3-4 mm(10). Comúnmente se observan dos o tres ondas durante el ciclo estral en el ganado(11). Figura 1: Imágenes que representan el crecimiento de ondas foliculares en ganado lechero desde el estro (día 0) hasta el día 11 del ciclo estral

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El ultrasonido permite visualizar solo la fase de selección y dominancia de la onda folicular, pero no la fase de reclutamiento, porque tiene lugar en una etapa muy temprana del desarrollo folicular. El folículo preovulatorio en el día cero y el subsecuente cuerpo lúteo se localizaron en el ovario izquierdo, pero solo se muestran imágenes del ovario derecho, porque es donde surgió la onda folicular. a) Un folículo antral pequeño está rodeado con una línea punteada en el día cero (las características anecogénicas del líquido folicular hacen que el folículo aparezca como un círculo oscuro), las flechas grises indican la presencia de otros dos folículos antrales. b) La onda folicular ha surgido, los cuatro folículos están rodeados con líneas punteadas en el día uno, tres de ellos se observaron previamente en el día cero (flechas grises). c) Las flechas grises apuntan a los tres folículos observados desde el día uno, el aumento de su tamaño se observa fácilmente en el día dos. El crecimiento de los tres folículos (líneas punteadas) observados desde el día cero se representa en las imágenes c) y d) (día tres y cuatro). e) El folículo dominante de la onda folicular es seleccionado (la selección del folículo dominante ocurre cuando el folículo más grande alcanza aproximadamente 8.5 mm de diámetro(11)), esto marca el final de la selección y el comienzo de la fase de dominancia. El crecimiento del folículo dominante (flechas discontinuas) y la atresia de los folículos subordinados (líneas blancas) se representan en las imágenes g) a i). OS: estroma ovárico. Flecha blanca: día del ciclo estral. Las imágenes se tomaron utilizando una sonda de 7.5 MHz.

El folículo preovulatorio es el folículo dominante que surge naturalmente de la última onda folicular del ciclo estral en vacas cíclicas y, en circunstancias normales, está destinado a ovular. El estradiol sintetizado por el folículo preovulatorio es responsable de los signos característicos del estro en el ganado e induce el aumento de GnRH/LH, que desencadena la ovulación. Los investigadores han tratado de establecer una relación entre el tamaño del folículo preovulatorio y el éxito de la gestación después de la inseminación artificial. En este sentido, los folículos alcanzan la capacidad ovulatoria en respuesta a la GnRH a los 10 mm de tamaño(12). Sin embargo, la ovulación inducida por la GnRH en folículos pequeños (≤ 11 mm) o grandes (> 20 mm) afecta negativamente la fertilidad y aumenta la probabilidad de pérdida de la gestación(13,14). Las razones explicativas de lo mencionado anteriormente incluyen una competencia ovocitaria reducida y una función lútea deteriorada cuando se induce la ovulación de folículos pequeños o grandes(14,15). Por el contrario, el tamaño del folículo preovulatorio no compromete la tasa de preñez cuando la ovulación ocurrió espontáneamente(13). Por lo tanto, la medición del folículo, para garantizar un tamaño adecuado, es aconsejable durante los protocolos que implican la inducción de la ovulación. Es común observar una amplia variación dentro y entre los nuevos profesionales de ultrasonido al medir el tamaño del folículo y del CL. Para evitar esta variación, se recomienda explorar siempre todo el ovario y luego capturar la vista más grande de la estructura ovárica deseada. Además, la presión física sobre el folículo preovulatorio debe minimizarse, debido al riesgo de deformación y ruptura de la estructura ovárica, que puede ocurrir cuando el ovario se manipula incorrectamente. La vaca normalmente ovula un folículo entre 28 y 31 h después del inicio del estro(16,17), pero ocasionalmente más de un folículo ovula (Figura 2), aumentando la incidencia de gestaciones gemelares. Las gestaciones con más de un producto no son deseadas, porque esto perjudica el rendimiento reproductivo y reducen la vida productiva de la madre(18).

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Desafortunadamente, la incidencia de gestaciones gemelares ha aumentado a lo largo de los años. La mejora en la nutrición, las prácticas de manejo y el progreso genético para aumentar la producción de leche predisponen al aumento de la incidencia de gestaciones gemelares(19). Además, las vacas que portan el alelo Trio son más propensas a tener gemelos(20). Afortunadamente, la incidencia de la gestación gemelar puede ser prevenida mediante la rotura/aspiración de múltiples folículos antes de la inseminación artificial, dejando sólo un folículo preovulatorio(21). Figura 2: Imágenes que representan dos (a) y tres folículos preovulatorios (PF, b) en el estro

El líquido folicular es anecogénico, lo que hace que el PF aparezca como un círculo oscuro. La ovulación de dos PF producirá dos cuerpos lúteos (CL, c). El CL suele ser más oscuro (hipoecogénico) que el estroma ovárico (OS). Las imágenes se tomaron utilizando una sonda de 7.5 MHz durante una fase aleatoria del ciclo estral.

Se espera que la ovulación ocurra después del estro. Sin embargo, el 3.4 % y el 12.4 % de las vacas no ovularon, después del estro, durante la estación fría y cálida en un estudio realizado en España(22). El fracaso de la ovulación (anovulación) bloquea completamente la oportunidad de gestación. Por lo tanto, la desaparición del folículo preovulatorio (ovulación) debe confirmarse mediante ultrasonido después del estro (Figura 4). Las causas de la condición anovulatoria incluyen una baja frecuencia de pulsos de LH después del estro(23) y la formación de quistes foliculares (Figura 3). Un quiste folicular es un folículo grande que no logra ovular y persiste durante un período anormal de tiempo en ausencia de un CL, causando un comportamiento del celo recurrente. Una concentración baja de progesterona(24) que permite un aumento de la frecuencia de pulsos de LH para sostener el crecimiento folicular(25), pero no para inducir un pico preovulatorio de LH que induzca la ovulación(26), favorece la formación de quistes foliculares. Además, la inducción de un pico preovulatorio de LH, sin exposición subsecuente a la progesterona, también es efectiva para inducir la formación de quistes foliculares(27).

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Figura 3: Quiste ovárico en ganado lechero. a) Imagen que representa dos folículos preovulatorios (PF) normales y un quiste folicular (FC) grande

El líquido folicular anecogénico en el PF y FC hace que aparezcan como círculos negros. Las imágenes b y c representan un FC después de la luteinización inducida por inyección de GnRH, nótese el incremento en el grosor de la pared folicular (c). Las imágenes se tomaron utilizando una sonda de 7.5 MHz.

El quiste folicular aparece como una estructura ovárica grande (> 25 mm de diámetro) con una pared delgada (< 3 mm), un antro no ecogénico, una gran proporción estradiol:progesterona y puede romperse si se manipula incorrectamente durante la palpación (Figura 3). Otro tipo de quiste es el folicular-luteal, también conocido como folículo luteinizado o quiste luteinizado. El quiste folicular luteinizado tiene una pared gruesa (> 3 mm), una cavidad reducida, una proporción estradiol:progesterona pequeña y no se romperá durante la palpación (Figura 3)(28,29). Un quiste folicular luteinizado puede aparecer después del tratamiento del quiste folicular con inyecciones de GnRH. La ovulación y la liberación del ovocito del folículo preovulatorio son eventos primordiales que abren la posibilidad de gestación. Después de estos eventos, la siguiente estructura ovárica que se espera que se desarrolle es el CL.

Desarrollo y regresión del cuerpo lúteo El CL es una glándula ovárica endocrina transitoria que regula la duración del ciclo estral y produce progesterona para crear un ambiente uterino adecuado para la gestación. El CL se origina de la transformación de las células foliculares de la granulosa y la teca en células lúteas grandes y pequeñas, lo cual es desencadenado por el pico preovulatorio de LH(30). El seguimiento del crecimiento del CL durante el ciclo estral puede comenzar de 12 a 24 h después de la ovulación (Figura 4)(31). El CL alcanza su tamaño máximo entre los días nueve y 10 del ciclo estral(32,33). Aparece como una estructura de forma sólida semicircular o con una cavidad central (Figura 5). La cavidad está llena de un trasudado seroso o sangre(34). La incidencia de CL con cavidades puede llegar hasta el 79 %(31). La ovulación de folículos

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grandes predispone a la formación de cavidades(35), sin comprometer la producción de progesterona ni la tasa de preñez en ganado Holstein(35,36). Figura 4: Crecimiento del cuerpo lúteo (CL) después de la ovulación en ganado lechero Holstein

Las imágenes se tomaron aproximadamente cada 24 h desde el día anterior hasta 7 días después de la ovulación. a) Folículo preovulatorio (PF). b) CL temprano después de la ovulación del PF, nótese la presencia de cavidad lútea (*), el CL y el estroma ovárico (OS) son casi isoecogénicos hasta 2 días después de la ovulación (b-d), pero el CL se vuelve más oscuro (hipoecogénico) que el OS a medida que envejece (c-i). e) El CL está bien diferenciado del OS a los 3 días después de la ovulación. f-i) Las imágenes representan un CL en crecimiento, la cavidad lútea se identifica claramente en esta etapa (4-7 días después de la ovulación). i) El CL tiene casi el triple de su área (+) desde el día de la ovulación (b). Las imágenes se tomaron utilizando una sonda de 7.5 MHz.

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Figura 5: Imágenes que representan diferentes formas del cuerpo lúteo (CL) a los nueve días después del estro en ganado lechero Holstein

a, c, d y e) CL con cavidad lútea (*) de diferentes tamaños. b y f) CL sin cavidad lútea. OS= estroma ovárico; += área del cuerpo lúteo. Las imágenes se tomaron utilizando una sonda de 7.5 MHz.

La medición del CL después de la inseminación es relevante porque la concentración de progesterona en sangre en la fase lútea media depende de su tamaño(37) y se ha reportado una asociación positiva entre las concentraciones de progesterona y el área del CL en crecimiento(38). Además, el ganado lechero con buen mérito genético para rasgos de fertilidad tiene mayores concentraciones de progesterona en sangre y CL más grande que aquel con bajo mérito genético(39,40). El CL crece más rápido en vacas preñadas que en vacas no preñadas, desde el día seis al nueve del ciclo estral(41), se desconoce una razón para explicar la diferencia en la tasa de crecimiento del CL. Sin embargo, una tasa de crecimiento más rápida podría estar asociada con un cuerpo lúteo más saludable. El análisis de las imágenes de ultrasonido del CL se ha realizado para predecir la etapa del ciclo estral y su estado funcional (crecimiento o regresión). Durante el diestro, el CL es más oscuro, y su ecotextura es más homogénea que durante el metaestro y el proestro(34). Sin embargo, el estado funcional del CL es difícil de determinar mediante imágenes de ultrasonido(33,42). Los cuerpos lúteos en etapa de diestro se identifican fácilmente, pero diferenciar entre aquellos en metaestro (CL en crecimiento) y en proestro (CL en regresión) es difícil debido a sus similitudes morfológicas (Figuras 4 y 7). Además, cuando el área del CL está entre 1.3 y 3.2 cm2, también es difícil determinar si existe un CL funcional(43). Por lo tanto, para establecer el estado funcional del CL, es necesario realizar múltiples análisis de concentración de progesterona, revisar el registro reproductivo del animal o realizar más de una medición del CL por ultrasonido con al menos 2 días de diferencia. Además, la 459


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evaluación del flujo sanguíneo lúteo mediante ultrasonido doppler puede utilizarse para establecer la funcionalidad del cuerpo lúteo(44). El CL sufre regresión si no se establece la gestación. La regresión del CL está bajo el mando de la prostaglandina uterina (F2α). Se observa una pérdida de la capacidad de síntesis de progesterona y una reducción en el tamaño del CL durante la etapa de regresión (Figura 6). El CL comienza a encogerse después del día 14 del ciclo estral(33) o 3.2 días antes del inicio del estro en vacas no preñadas(32), pero se vuelve sensible a los efectos luteolíticos de las prostaglandinas en el día 5 del ciclo estral(45). La prostaglandina reduce el tamaño del CL (23 a 47 %) en uno a cuatro días(46) y disminuye la concentración sanguínea de progesterona dentro de las 4 h posteriores a la inyección al cesar la actividad de las enzimas esteroidogénicas(47) e inducir la muerte de las células lúteas(48). Además, el CL es colonizada por células inmunes(49) que eliminan las células muertas del estroma ovárico durante la regresión(48), contribuyendo a la reducción del tamaño del CL en esta etapa. Después de la regresión del CL, aparecerá un folículo preovulatorio y un estro, quedando solo rastro del CL anterior en el ovario (Figura 7). Sin embargo, si se establece la gestación, se bloquea la síntesis de la prostaglandina uterina (F2α). Por lo tanto, la regresión no ocurre y el CL extiende su vida útil hasta el final del siguiente evento reproductivo (gestación). Figura 6: Imágenes que representan la regresión del cuerpo lúteo (CL) después de la inyección de prostaglandina en ganado lechero Holstein

Las imágenes se tomaron a un intervalo de aproximadamente 12 h después de la inyección de prostaglandina hasta la detección del estro, utilizando una sonda de 7.5 MHz. a) CL justo antes de la inyección de prostaglandina. b) CL 10 h después de la inyección de prostaglandina, nótese la reducción de su tamaño (+).

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c) CL que muestra una reducción del 39 % en su tamaño 25 h después de la inyección de prostaglandina. d) CL que muestra una reducción del 52 % en su tamaño 34 h después de la inyección de prostaglandina. e) Imagen que representa el CL en regresión, 48 h después de la inyección de prostaglandina, nótese que el CL y el estroma ovárico (OS) son casi isoecogénicos. La imagen fue capturada unas horas después de que se detectara a la vaca en estro, el folículo preovulatorio se localizó en el ovario opuesto y no se muestra.

Figura 7: Vestigio del cuerpo lúteo al momento del celo en ganado lechero Holstein

Un ovario y un cuerpo lúteo (CL) no funcional están rodeados por + y x. El folículo preovulatorio (PF) es el círculo negro en el centro superior del ovario. OS= estroma ovárico. Las imágenes se tomaron utilizando una sonda de 7.5 MHz.

Diagnósticos de gestación Un evento trascendental en el camino hacia la gestación es la producción de interferón tau por el conceptus bovino, que previene la regresión del CL inducida por la prostaglandina F2α y promueve el reconocimiento de la gestación(50). La presencia de la vesícula embrionaria bovina, CL y líquido uterino son indicaciones de gestación(51), pero el estándar de oro para diagnosticar una gestación es mediante la observación de un embrión con latidos cardíacos, que es rápidamente detectable a los 30 días después de la inseminación artificial (Figura 8)(52). Los diagnósticos de gestación deben realizarse con cuidado para evitar daños físicos al embrión. Todo el útero y los cuernos uterinos deben revisarse para dar un diagnóstico preciso. Un error común es diagnosticar a una vaca como preñada solo por la visualización del líquido uterino, que también se observa en las vacas durante la fase del estro.

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Figura 8: Imágenes que representan el desarrollo embrionario en ganado lechero Holstein de 34 a 55 días de gestación

La flecha blanca apunta a los días de gestación. a) Embrión de 34 días de edad. b) Embrión de 41 días de edad. c) Embrión de 48 días de edad. e) Embrión de 55 días de edad. *= embrión; A= amnios; AF= líquido alantoideo; += tamaño del embrión; H= cabeza; L= extremidades. Las imágenes se tomaron utilizando una sonda de 7.5 MHz. Las imágenes corresponden al mismo embrión.

El objetivo principal del diagnóstico temprano de la gestación (28-30 días después de la inseminación artificial) es diferenciar entre vacas preñadas y no preñadas, lo antes posible después de la inseminación artificial. Después del diagnóstico, las vacas no preñadas son preparadas para volver a inseminarse, mientras que el riesgo de pérdida de la gestación durante los primeros 60 días de gestación obliga a programar a las vacas preñadas para un diagnóstico confirmatorio (40-60 días después de la inseminación artificial) por ultrasonido o palpación rectal(53,54). Las causas de la pérdida de la gestación durante este período de tiempo incluyen la selección para aumentar la producción de leche, alteraciones del ambiente uterino, mala calidad de ovocitos y embriones(55). El diagnóstico de la gestación es seguido por dos eventos opcionales, que son la estimación de la edad del feto y el sexado. Las granjas lecheras modernas mantienen registros precisos de las fechas de inseminación artificial, evitando la necesidad de estimar la edad fetal. Sin embargo, la medición de la corona-grupa, la longitud de la cabeza, el diámetro del tronco y el tamaño del placentoma podrían usarse para estimar la edad del feto(56,57). El sexo del feto se determina entre los 55 a 111 días de gestación(58). Sin embargo, el sexado fetal no es una práctica común en las granjas lecheras, probablemente porque los servicios de ultrasonido se requieren principalmente para el diagnóstico temprano de la gestación. Además, la

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inseminación artificial de novillas con semen sexado asegura el nacimiento de terneros con el sexo deseado en aproximadamente el 90 % de los animales inseminados.

Eventos reproductivos posparto Los eventos reproductivos, después del diagnóstico de la gestación, son el parto, el desprendimiento de las membranas fetales, la involución uterina, el establecimiento de la actividad ovárica cíclica, y el diagnóstico de la salud uterina antes de la primera inseminación posparto. A pesar de que todos los eventos mencionados deben ser supervisados, el establecimiento de la actividad ovárica cíclica y el diagnóstico de la salud uterina antes de la primera inseminación podrían ser los más relevantes para los profesionales del ultrasonido. El logro de una presentación rápida de la ovulación y el estro cíclico después del parto son los objetivos principales para un buen manejo reproductivo. Se recomienda el examen por ultrasonido del tracto reproductivo, al menos cada 2 semanas después de 20 días de lactancia. La presencia de un cuerpo lúteo es el mejor indicador de que la ovulación se ha producido con éxito. Después de la ovulación y la formación del CL, la observación o revisión de datos a partir de programas informáticos para detectar signos de estro es obligatoria. Una vez que se ha logrado la actividad estral cíclica, la erradicación de infecciones uterinas subclínicas es necesaria para establecer un ambiente uterino saludable capaz de albergar una gestación. Las infecciones uterinas clínicas (metritis y endometritis) se detectan fácilmente mediante la observación, la percepción y la palpación de signos clásicos como útero agrandado, flujo vaginal, olor fétido y decaimiento del animal. Sin embargo, los signos de infección uterina subclínica (endometritis subclínica) están ocultos a la simple observación, olfato o palpación. Una endometritis subclínica es una inflamación del endometrio, sin flujo vaginal purulento y signos externos de enfermedad, y se diagnostica por un mayor número de neutrófilos en el endometrio mediante citología (cytobrush)(59). La endometritis subclínica no compromete la vida de una vaca, pero la fertilidad podría disminuir. Se ha reportado una reducción de la tasa de fertilización y calidad embrionaria en vacas superovuladas y con endometritis subclínica(60), lo que explica en parte la baja tasa de preñez encontrada en vacas que padecían la misma enfermedad(61). Por el contrario, otros no han logrado establecer una relación entre la endometritis subclínica y el bajo desempeño reproductivo en el ganado(62,63). El origen de la controversia entre los estudios no se entiende bien porque todos ellos utilizaron el mismo instrumental (cytobrush) para discernir entre vacas sanas y aquellas con endometritis subclínica. La naturaleza de esta controversia podría estar relacionada con el número y las ubicaciones intrauterinas donde se obtuvieron las muestras para citología. Se recomienda tomar al menos dos muestras en dos ubicaciones intrauterinas diferentes, preferiblemente en los cuernos, para diagnosticar con precisión la endometritis subclínica(64). Los estudios mencionados(61-63) sólo tomaron una muestra y sólo

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uno de ellos lo hizo en los cuernos uterinos(61). El “cytobrush” es uno de los métodos más comunes para diagnosticar la endometritis subclínica. Sin embargo, el lavado uterino, las tiras de prueba de esterasa leucocitaria y la biopsia uterina han sido utilizados para diagnosticar con éxito la endometritis subclínica en el ganado(65,66). La principal desventaja de estos métodos es que consumen mucho tiempo y son invasivos, y requieren una muestra de líquido/células endometriales tomadas de los cuernos uterinos. El ultrasonido es una herramienta alternativa, no invasiva y confiable para diagnosticar la endometritis subclínica, mediante la identificación de líquido uterino a los 20-47 días en lactancia(66,67). Sin embargo, la presencia de pus en el útero también podría considerarse como indicación de endometritis subclínica. La pus está compuesto por neutrófilos y es un signo de inflamación(68), y es comúnmente observado a lo largo de los cuernos uterinos (Figura 9), normalmente en cantidades tan pequeñas que no se observa como flujo vaginal, lo que cumple con la definición de endometritis subclínica(59). Figura 9: Imágenes que representan la presencia de pus (endometritis subclínica) en el útero de ganado lechero Holstein en etapas aleatorias de lactancia

Las flechas blancas indican la ubicación de pus (la pus se observa como manchas brillantes y blancas de diferentes formas y tamaños). Las líneas blancas delimitan los cuernos uterinos. Las imágenes se tomaron utilizando una sonda de 7.5 MHz.

Otras consideraciones y áreas de oportunidad La razón que justificó el uso del ultrasonido debe conocerse antes de realmente realizar cualquier exploración ultrasonográfica en la vaca. Además, la seguridad del profesional, el animal y el equipo deben garantizarse en todo momento durante el procedimiento. También es recomendable reunir la mayor cantidad de información posible sobre la historia clínica, nutricional, de manejo, productiva y reproductiva de las vacas antes de llevar a cabo cualquier exploración física.

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Lo último ayudará a hacer un diagnóstico preciso y a proporcionar el tratamiento más adecuado. La selección de las unidades experimentales durante la investigación reproductiva debe hacerse al menos 21 días antes de que comience el estudio. Su tracto reproductivo debe ser revisado por ultrasonografía para asegurar que todos los animales están en la condición deseada (sano: estado cíclico, sin quistes ováricos y libre de infección uterina; no sano: con infecciones uterinas o quistes ováricos). Sin embargo, si el estado de las unidades experimentales es una limitante para realizar la investigación, entonces habrá al menos 21 días para tratar a las vacas que requieren asistencia reproductiva. La competencia ovocitaria y la calidad del embrión son factores que afectan significativamente las posibilidades de alcanzar el estado de gestación en una vaca, después de la inseminación artificial. Sería ventajoso medir características específicas y predictivas relacionadas con esos factores en condiciones de campo mediante ultrasonografía.

Conclusiones La aplicación de ultrasonido es obligatoria para comprender mejor algunos de los eventos reproductivos más relevantes y para apoyar la toma de decisiones durante el manejo reproductivo del ganado lechero. Es importante que los estudiantes e investigadores adopten el ultrasonido como una herramienta de rutina para la investigación y el trabajo de campo. Agradecimientos Los autores agradecen a la Dra. Ana Laura Lara Rivera, al Dr. Ulises Macias Cruz y al Dr. Lorenzo Buenabad Carrasco por sus comentarios al manuscrito. Declaración de conflicto de intereses Los autores declaran que no tienen ningún conflicto de intereses. Literatura citada: 1. Cabrera VE. Economics of fertility in high-yielding dairy cows on confined TMR systems. Animal 2014;8(S1):211-221. doi:10.1017/S1751731114000512. 2. Kähn W, Leidl W. In: Taverne MAM, Willemse AH. Diagnostic ultrasound and animal reproduction. Dordrecht, Netherlands; 1989:53-65. 3. Rajamahendran R,Ambrose DJ, Burton B. Clinical and research applications of real-time ultrasonography in bovine reproduction: a review. Can Vet J 1994;35(9):563-572. 4. Ribadu AY, Nakao T. Bovine reproductive ultrasonography: a review. J Reprod Dev; 1994;45:13-28. https://doi.org/10.1262/jrd.45.13.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5922 Revisión bibliográfica

La reconstitución de demi-embriones: un factor a considerar para el buen éxito de la bisección de embriones. Revisión

Alfredo Lorenzo-Torres a Raymundo Rangel-Santos a* Agustín Ruíz-Flores a Demetrio Alonso Ambríz-García b

a

Universidad Autónoma Chapingo, Posgrado en Producción Animal. Carretera MéxicoTexcoco, Km 38.5, 56230. Texcoco, Estado de México, México. b

Universidad Autónoma Metropolitana, Departamento de Biología de la Reproducción, Ciudad de México, México.

*Autor de correspondencia: rangelsr@correo.chapingo.mx

Resumen: Durante muchos años se ha intentado incrementar la eficiencia reproductiva del ganado utilizando biotecnologías como la bisección de embriones. Sin embargo, pese a su potencial en el ganado, su nivel de adopción es limitado. Este trabajo reseña la importancia de la reconstitución de los demi-embriones después de la bisección y los principales factores que limitan su éxito en el ganado. El uso de esta técnica podría ser más generalizado si se incrementara su eficiencia, lo cual podría lograrse mediante una selección más precisa de los embriones que se someterán a bisección. La calidad de los embriones es uno de los factores más importantes que determinan su potencial de reconstituirse en demi-embriones viables después de la bisección, permitiendo obtener resultados más confiables en los programas de transferencia de embriones. Palabras clave: Bisección embrionaria, Reconstitución de demi-embriones, Desarrollo embrionario.

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Recibido: 07/01/2021 Aceptado: 15/07/2021

Introducción La bisección embrionaria es una biotecnología reproductiva que permite obtener demiembriones idénticos para ser utilizados en la investigación(1) o en la industria ganadera(2). El propósito de la bisección embrionaria es incrementar el número de demi-embriones disponibles para transferencia y, por ende, de las crías de animales genéticamente superiores(1,3,4). Esta técnica se puede aplicar a embriones desarrollados en la etapa de mórula o de blastocisto y consiste en obtener dos mitades similares mediante la bisección mecánica(5,6,7). La bisección de la mórula puede realizarse en cualquier posición del embrión, debido a su morfología simétrica(8). En el caso de los blastocistos, la orientación simétrica del embrión es importante para obtener una distribución proporcional de la masa celular interna (MCI) y el trofectodermo (TE) en los demi-embriones resultantes(9). La bisección embrionaria se lleva a cabo en embriones de diversas especies(10,11,12) con la finalidad de incrementar la disponibilidad de embriones(12), la tasa de embarazo(13) y el número de crías(5,14,15). Sin embargo, hay estudios en los que la supervivencia de los demiembriones ha resultado ser baja(16,17), incluso inferior a la que se obtuvo utilizando embriones completos(18). Esto puede estar asociado con el hecho de que la bisección embrionaria es una técnica invasiva(6) y el procedimiento ocasiona daño celular(19). Por lo tanto, el éxito de la técnica podría verse influido por factores asociados al embrión original(20,21,22) y su capacidad de reconstituirse en los demi-embriones que resultan de ella(23). El objetivo de esta reseña es subrayar la importancia de la reconstitución de los demi-embriones en los programas de bisección embrionaria, así como examinar los principales factores que influyen en su éxito.

Importancia de la bisección embrionaria en el ganado La bisección embrionaria se ha practicado en diversas especies ganaderas de interés de, tales como conejos(19), ovejas(24), bovinos(12), cabras(10), equinos(25), cerdos(26), e incluso se ha realizado en seres humanos(22). Si bien esta técnica es invasiva, es práctica y, a diferencia de la clonación, no requiere de una programación celular(6). La bisección embrionaria en las especies ganaderas permite producir gemelos idénticos para uso experimental(14), reduciendo el número de animales que se requieren por tratamiento para las pruebas de comparación(27) o para incrementar la disponibilidad de embriones transferidos(28). Además, la obtención de gemelos idénticos facilita la evaluación de los sementales o las pruebas de rasgos maternos(29), y permite mantener características deseables en el ganado(3).

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La bisección embrionaria ha permitido incrementar la tasa de embarazo(29) y el número de crías(13), en comparación con la transferencia de embriones completos(13,24). La mayoría de los autores han reportado disponibilidad de un elevado número de demi-embriones para transferencia en relación con el número de embriones bisectados, lo cual incrementa la eficiencia en el número de crías (Cuadro 1). Sin embargo, la eficiencia varía mucho (entre 75 y 118%), lo cual puede asociarse principalmente con factores relacionados con el embrión original. Las borregas exhibieron una tasa de embarazo del 64% cuando recibieron pares de demi-embriones, con lo que obtuvieron un 118% de eficiencia en cría(14). Asimismo, el porcentaje de supervivencia de los embriones fue mayor cuando se transfirieron dos demiembriones por receptora (101 %, 710/705), en comparación con la transferencia de dos embriones completos, considerando el número de embriones originales(24). Es más, la tasa de nacimientos obtenidos mediante la transferencia de pares de demi-embriones de ovejas superó en un 30% la lograda con embriones completos (85 vs 55 %, P<0.05)(30). Cuadro 1: Eficiencia de la bisección embrionaria en la producción de crías en relación con el número de embriones bisectados Embriones Número de Eficiencia Especies Referencia bisectados crías nacidas (%) Bovina

36

27

75

13

Bovina

50

61*

105

15

Bovina

11

12*

109

5

Ovina

40

34

85

30

Ovina

24

21**

88

16

Ovina

705

710*

101

24

Ovina

16

17

106

31

Ovina

39

46

118

14

* Número de fetos diagnosticados por ultrasonido entre los 30 y los 80 días a partir de la gestación o **mediante cirugía post sacrificio. Eficiencia(%)= número de crías nacidas / embriones bisectados.

Por otra parte, en algunos estudios se obtuvo una eficiencia baja con la bisección embrionaria(16,32,33). Se ha reportado el nacimiento de un porcentaje menor de ovejas después de la transferencia de embriones bisectados que después de la de embriones completos (27 vs 52 %, P<0.05)(34). Sin embargo, en el ganado bovino, pese a los problemas asociados con la gestación de gemelos(4), la implementación de la bisección embrionaria representa un beneficio económico toda vez que incrementa el número de crías(2,17,35). Por lo tanto, se puede implementar la bisección embrionaria en los programas de transferencia de embriones(2,24).

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Reconstitución de los embriones después de la bisección La reconstitución embrionaria es un indicador de la capacidad de los demi-embriones de convertirse en crías tras de ser transferidos a una hembra receptora(18,29). En los tejidos adultos, las células madre son responsables de reparar las lesiones y regenerar los tejidos(23,36) dañados por envejecimiento o enfermedades(37). En el caso de los embriones sucede algo similar cuando se remplazan las células especializadas que se han perdido a causa de alguna alteración(23). Los embriones son capaces de reparar sus lesiones, adaptándose a las condiciones ambientales a fin de sobrevivir después de su reconstitución(23). En las etapas tempranas, las células embrionarias se pueden adaptar en lo relativo tanto al índice mitótico como al proceso de diferenciación(38) debido a la plasticidad que presentan(39,40). Además, se ha comprobado que los conglomerados de células embrionarias en etapas tempranas de su desarrollo pueden convertirse en organismos vivos mediante la reorganización de las células, como en el caso de la división del blastocisto(41). De manera que un grupo de células tiene propiedades que exceden la potencia de cualquier célula individual del grupo para la reconstitución celular, la cual podría ser un efecto conjunto(23). Las células extrudidas e incluso el detrito celular observado después de la bisección del embrión podrían contener suficientes células viables para proliferar y reorganizarse, dando lugar a otro embrión funcional(8). Al momento de realizar la bisección embrionaria, las mitades resultantes se pueden cultivar in vitro durante 2 a 48 horas(5,26). En cada demi-embrión se reorganiza la MCI, y de inmediato el blastocele comienza a reconstituirse(5,29,42). La unión de los bordes de las células trofoblásticas durante la bisección es responsable de la capacidad del trofoblasto de reconstituirse(5), puesto que este grupo de células secreta líquido al blastocele; este proceso es regulado por los genes(43,44) y permite la formación esférica de demi-embriones(42), siendo las células trofoblásticas importantes para la implantación del embrión(45). Del mismo modo, aun cuando un embrión haya perdido la mitad de sus células, sigue siendo un organismo, y una característica de los organismos es que reparan sus lesiones, regenerándolas para continuar su desarrollo(23). En el laboratorio se ha bisectado blastocistos expandidos de ovejas producidos in vitro con una microcuchilla (Figura 1a), utilizando el procedimiento denominado estriado en placa(46) (Figura 1b), y se observó una reconstitución completamente esférica (70% del tamaño del embrión original) después de 12 horas de cultivo in vitro (Figura 1c).

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Figura 1: Proceso de bisección embrionaria y reconstitución de los demi-embriones después de 12 horas de cultivo in vitro

a) Blastocisto expandido orientado simétricamente con respecto a la microcuchilla de bisección, b) demiembriones resultantes, y c) demi-embriones reconstituidos. ×200.

Diversos autores han reportado un porcentaje de reconstitución que oscila entre 90 y 178 % (Cuadro 2).

Cuadro 2: Eficiencia de la reconstitución de demi-embriones bovinos después de 2-48 horas de cultivo in vitro posteriormente a la bisección Embriones Número de demiReconstitución* Referencia bisectados embriones (%) 29 21 19 90 5 11 16 145 12 176 268 152 47 19 30 158 28 230 408 178 *Reconstitución (%) = Número de demi-embriones / embriones bisectados. La evaluación de la reconstitución embrionaria podría permitir la selección de demi-embriones viables y ser una herramienta útil para los programas de transferencia embrionaria(18).

Factores que afectan la reconstitución de los demi-embriones Técnica de bisección embrionaria La bisección embrionaria es una técnica que permite la producción de gemelos idénticos en los programas de transferencia embrionaria(5). En los años 1980 esta técnica requería de hasta seis instrumentos de manipulación y bisección de embriones(5). Sin embargo, con el tiempo se han desarrollado diversas metodologías para simplificar la técnica(1), dado que el

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procedimiento requería de hasta 15 min para bisectar un embrión(48). Además, se ha estudiado ampliamente el uso de instrumentos cortantes, como la microcuchilla(5,25,49) o la aguja de vidrio(50,51,52), con el objeto de minimizar el daño celular al momento de realizar el corte(53). Así, el éxito de la técnica depende de que se produzca el mínimo daño a los embriones(19), dado que el procedimiento genera entre 10 y 13 % de la pérdida de células(47,54). A este respecto, se ha demostrado que el método de bisección embrionaria con microcuchilla es práctica y que tiene aplicación en condiciones de campo(1). Se ha simplificado la implementación de mediante la presión vertical en el momento de la bisección embrionaria, utilizando una microcuchilla adaptada a un micromanipulador único, sin emplear una micropipeta de sujeción de embriones(12,15,34). En el laboratorio se ha observado que el uso de la técnica de estriado en placa(46) con 50 µl de un medio comercial de bisección facilita la fijación de los embriones y previene la adhesión de las células a los materiales de bisección y de cultivo. Esto permite bisectar grupos de cinco embriones en aproximadamente 3 minutos, lo que hace que la aplicación de esta biotecnología resulte más práctica y evite someter a los embriones a un estrés prolongado. Por otra parte, hay evidencias que demuestran que la técnica utilizada para la bisección embrionaria influye en la respuesta productiva. En los ovinos se ha evaluado el efecto del técnico en el momento de la bisección, y se ha encontrado una diferencia significativa entre los dos técnicos en la tasa de embarazo (66 vs 75 %, P<0.05) y en la supervivencia de los demi-embriones (51 vs 44 %, P<0.01)(55). Por ello, es necesario tomar en cuenta la capacitación del técnico antes de implementar la bisección embrionaria.

Etapa del desarrollo La etapa del desarrollo embrionario —mórula, blastocisto temprano o blastocisto expandido— en el momento de la bisección es uno de los factores más importantes que afectan la tasa de embarazo de los embriones transferidos. Después de bisectar embriones de ratones se encontró que en la etapa de mórula los demi-embriones se reconstituyen en un porcentaje más bajo que en la etapa de blastocisto (74 vs 90 %, P=0.001) después de 24 horas de cultivo in vitro(45). En el ganado bovino, no se reportaron diferencias significativas en la tasa de embarazo (51-65 %, P>0.1) cuando se transfirieron demi-embriones de mórulas, blastocistos tempranos o blastocistos expandidos(53). En otro estudio se obtuvo una tasa de embarazo más baja con el uso de mórulas bisectadas (7/44, 16 %) comparadas con los blastocistos tempranos (58/96, 60 %), P<0.01(8). De manera similar, se ha reportado un porcentaje superior de fetos viables después de la bisección de blastocistos en comparación con las mórulas 91 (10/11) vs 30 % (3/10), P<0.05, al día 70 a partir de la gestación(47). Por último, en los ovinos se obtuvieron seis pares de gemelos idénticos a partir de la bisección de blastocistos, mientras que la bisección de las mórulas no fue exitosa (P<0.05)(16).

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En términos prácticos, parece ser que la bisección de mórulas es más fácil debido a la simetría morfológica que presentan; sin embargo, en el laboratorio se observó que la bisección de blastocistos expandidos e incluso de blastocistos eclosionados fue más fácil una vez que se identificaron con claridad la MCI y el TE. Es más, algunos autores han reportado una tasa de embarazo más elevada utilizando blastocistos que con el uso de mórulas (Cuadro 3), quizá porque son más tolerantes a la manipulación y se ven menos afectados por la pérdida de la zona pelúcida(8,54). Esto puede deberse al hecho de que la embriogénesis está estrictamente regulada en lo relativo al tiempo(22) y a que entre más desarrollados están los embriones más tolerantes son. Cuadro 3: Efecto de la etapa de desarrollo del embrión completo en la tasa de embarazo de demi-embriones transferidos Etapa de desarrollo, % (n) Especies Referencia Blastocisto Mórula Blastocisto expandido 10 Caprina 0 (5) 33 (9) 55 (11)* 16 Ovina 60 (20) 88 (24) 8 Bovina 48 (162) 60 (96) 54 (28) 53 Bovina 51 (71) 64 (61) 58 (12) 12 Bovina 39 (139) 36 (33) 30 (10) %= Tasa de embarazo; n= Número de hembras receptoras; *Blastocisto eclosionado.

Calidad del embrión Existe una amplia evidencia del uso de embriones de excelente calidad para fines de bisección(12,40,56,57). Los embriones seleccionados para la bisección deben satisfacer ciertos criterios morfológicos, de los cuales dependerá el éxito de la reconstitución de los demiembriones(28) y, en consecuencia, también la tasa de embarazo(12,51). La calidad de los embriones debe ser excelente o buena, dependiendo de los criterios morfológicos(58), porque cuando son de baja calidad (regular o mala) son más vulnerables al proceso de bisección(12,47). En los bovinos, cuando se bisectaron mórulas, se obtuvo un porcentaje más elevado de supervivencia en el grupo de calidad buena y excelente, en comparación con las mórulas de calidad regular y mala, 167 (20/12) vs 75% (9/12), P<0.00(47). Por otra parte, se encontró en las vacas una tasa de embarazo de 42% después del descongelamiento y con la transferencia de demi-embriones de calidad excedente, mientras que cuando se transfirieron demiembriones provenientes de embriones de baja calidad no se lograron gestaciones(51). Asimismo, se reportó un mayor porcentaje de desarrollo en pares de demi-embriones cuando se bisectaron embriones bovinos de calidad excelente, en comparación con los de buena calidad (76 vs 40 %, P<0.05)(12). Por lo tanto, para obtener resultados positivos se debe tomar

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en cuenta la evaluación de la calidad de los embriones que se someten a la bisección. Sin embargo, la evaluación morfológica de los embriones sometidos a bisección es un aspecto subjetivo basado en la experiencia de los investigadores. En estudios realizados por nuestro grupo de trabajo con la manipulación de embriones ovinos se encontró un porcentaje más elevado de reconstitución de demi-embriones (145 %, aproximadamente) cuando se bisectaron embriones de calidad excelente y con un diámetro mayor de 230 µm. En los demi-embriones resultantes, después de 12 h de cultivo in vitro se encontró que, al reconstituirse, alcanzaron un diámetro promedio de 176 ± 10.03 µm (Figura 2), similar al reportado en dos demi-embriones porcinos de alta calidad (161.6 ± 25.7 µm)(26), pero mayor que el reportado en demi-embriones humanos (121 µm)(22). Por lo tanto, se ha propuesto el diámetro embrionario como indicador de calidad(25,59), dado que el tamaño del embrión tiene un lugar importante en el reconocimiento materno(60). Por otra parte, el tamaño del embrión también está asociado con el número de células(61) y, en consecuencia, con la calidad del embrión. En los embriones de mala calidad, la tasa de división celular, es decir, de mitosis, es deficiente, y por ende lo es también el número de células(47). Así, el tamaño del embrión es proporcional al número de células utilizado para su reconstitución(22). Hay un 50 % de recuperación de células de los embriones originales en los demi-embriones resultantes, dependiendo de la calidad y la uniformidad del proceso de bisección(26,28). Esto sugiere que la bisección de embriones de mayor tamaño producirá demiembriones con más MCI y más células del TE, con lo cual se prolongará su supervivencia. En el laboratorio de este grupo de investigación se obtuvo un promedio de 68 ± 11.3 células en demi-embriones reconstituidos, después de 12 h de cultivo in vitro (Figura 3), a partir de embriones con 122 ± 6.6 células. En este sentido, la proliferación de células activas puede ser un criterio de calidad embrionaria(62). Con base en lo anterior, el diámetro del embrión podría ser un criterio objetivo para seleccionar embriones para la bisección con el objeto de lograr el mayor éxito posible en la reconstitución de demi-embriones. Figura 2. Reconstitución in vitro de demi-embriones después de 12 h de cultivo. ×200

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Figura 3. Tinción celular (Hoechst) de demi-embriones in vitro después de 12 h de cultivo. ×200

Embriones producidos in vitro o in vivo Existen diferencias entre los embriones producidos in vitro o in vivo en su morfología y en sus componentes moleculares(63), de los cuales los embriones producidos in vivo son de mejor calidad. No obstante, se ha reportado un elevado porcentaje de supervivencia in vitro de demi-embriones ovinos después de la bisección (80-85 %) y una tasa de preñez del 33 % después de la transferencia de pares de demi-embriones a borregas receptoras (5/15)(34). Por otra parte, algunos autores han reportado tasas de gestación más altas para los embriones producidos in vivo. Se reportó un alto porcentaje de reconstitución (47/60, 78.3 %)(15) en los embriones bovinos bisectados producidos in vivo y en los demi-embriones cultivados in vitro(18). Así, la eficiencia de la bisección embrionaria en relación con el origen del embrión parece ser inferior en los embriones producidos in vitro. Esto podría deberse a la baja calidad y a la baja eficiencia de la producción in vitro(63). Por ello es necesario mejorar la eficiencia en ambos procedimientos de producción de embriones, toda vez que ambos se enfocan en mejorar la productividad en la producción ganadera(64).

Efecto de la raza y edad de las donadoras de embriones para bisección Hay otros factores poco estudiados que podrían afectar el destino del embrión bajo el proceso de bisección. En los ovinos, se evaluó el efecto de la raza sin encontrar diferencias significativas en la tasa de gestación y en la supervivencia de demi-embriones entre los embriones de las razas Gotland y Texel finlandesa (69 vs 50 % y 42 vs 26 %, respectivamente, P>0.05) ni entre las razas Texel danesa y Texel finlandesa (74 vs 74 % y 50 vs 50 %, respectivamente, P>0.05)(55). Además, se ha reportado el efecto de la edad de la donante sin que se hallaran diferencias en la tasa de gestación entre los embriones generados en hembras 481


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adultas (de 24 meses de edad) y en hembras jóvenes (de aproximadamente 10 meses de edad) (74 vs 74 %, P>0.05); sin embargo, la supervivencia de los demi-embriones (51 vs 47, P<0.05) y el porcentaje de gemelos idénticos fueron más elevados en las borregas adultas que en las jóvenes (38 vs 27, P<0.01)(55). Esto podría estar relacionado con una menor capacidad de supervivencia de los embriones completos provenientes de borregas jóvenes(65,66,67), confirmada después de la transferencia de demi-embriones(55).

Conclusiones La reconstitución de demi-embriones es un factor clave para el éxito de la bisección embrionaria, y su máxima eficiencia se obtiene seleccionando embriones de excelente calidad, independientemente de su etapa de desarrollo. Los resultados de la literatura demuestran el potencial de la técnica de bisección; de ahí que deba considerarse su aplicación para mejorar la eficiencia de los programas de transferencia embrionaria. Literatura citada: 1. Godke RA, Sansinena M, Youngs CR. Assisted reproductive technologies and embryo culture methods for farm animals. In: Pinkert CA editor. Transgenic Animal Technology: A Laboratory handbook. 3rd ed. Amsterdam: Elsevier; 2014:581-638. 2.

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Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ciencias Agrícolas, 21751, Valle de Mexicali, B.C. México.

* Autor de correspondencia: ulisesmacias1988@hotmail.com, umacias@uabc.edu.mx

Resumen: El impacto negativo del estrés por calor (EC) en la ganadería lechera repercute en cuantiosas pérdidas económicas a nivel mundial, dado que reduce la producción de leche, la eficiencia reproductiva y la vida productiva de las vacas. Adicionalmente, el mejoramiento genético continuo resulta en vacas muy productivas, pero menos tolerantes al EC debido a que producen mayor calor metabólico. Esto en conjunto con el calentamiento global convertirá al EC en un reto difícil de controlar para la industria lechera. Como respuesta dependiente del grado de EC, el ganado lechero realiza una serie de ajustes fisiológicos, metabólicos y conductuales como mecanismos de termorregulación para disipar el exceso de calor corporal y reducir la producción endógena del mismo, todo dirigido a mantener la normotermia. Sin embargo, la secreción láctea y la fertilidad se reducen por efecto directo de la hipertermia e indirectamente por la reducción en el consumo de nutrientes dietéticos. Los consumos de alimento y de agua están asociados estrechamente con la reducción de la productividad en ganado lechero expuesto a EC. Cabe mencionar que el impacto del EC en la productividad del ganado lechero varía entre razas, siendo las razas Bos taurus menos tolerantes al EC, particularmente la raza Holstein. Actualmente, se investiga en la identificación de genes

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asociados con la termotolerancia, los cuales son empleados en programas de selección por marcadores genéticos para producir vacas altas productoras de leche en climas cálidos. Por lo tanto, el objetivo de esta revisión es hacer un análisis comprensivo de los efectos del EC sobre la producción de leche, activación de mecanismos de termorregulación y conducta de ingesta en ganado lechero. Palabras clave: Ganado Holstein, Termorregulación, Hipertermia, Cambio climático, Conducta de ingesta.

Recibido: 27/10/2020 Aceptado: 12/07/2021

Introducción El estrés por calor (EC) se define como la suma de fuerzas ambientales externas que actúan sobre el animal causándole un aumento en la temperatura corporal, y la activación de ajustes fisiológicos y conductuales en primera instancia(1). En ganado lechero, estos ajustes representan mecanismos de adaptación activados para tratar de mantener en equilibrio la homeostasis corporal(2). Conforme el calentamiento global continúe incrementando, la prevalencia del EC en ganado lechero también aumentará en términos de frecuencia, duración y severidad(3,4). Por lo tanto, la mitigación de los efectos negativos del EC en la productividad de los hatos lecheros se ha convertido en un reto para la industria lechera a nivel mundial(5). El problema del EC es mayor en áreas geográficas cálidas donde puede comenzar a finales de primavera y prolongarse más allá de la época de verano, por lo cual una baja fertilidad y producción de leche en las vacas puede proyectarse hasta la época de otoño(2,6). La magnitud del EC está determinada por los efectos combinados de la temperatura ambiental (Ta), humedad relativa (HR), radiación solar y velocidad del viento(1,2). En el caso particular del ganado lechero, se calcula el índice de temperatura–humedad (ITH) a partir de la Ta y la HR para determinar en primer instancia el grado de EC al que están expuestos los animales, y en segunda, para tomar decisiones de manejo en el hato durante la época caliente(1,7). Bouraoui et al(5) informaron que la producción de leche declinó en 21 % cuando el ITH aumentó de 68 a 78 unidades, o bien cuando la Ta superó los 27 °C, sin importar la edad o etapa de lactación. Dado el impacto negativo del EC en la fertilidad y producción de leche, este tema ha sido motivo de una infinidad de investigaciones en los últimos 50 años, y actualmente se tiene conocimiento profundo de los mecanismos fisiológicos, metabólicos, endocrinos y moleculares que conducen a que el EC desencadene una reducción en la productividad del

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ganado. Sin embargo, varios de estos mecanismos fundamentan su inicio en dos factores claves, la reducción en el consumo de alimento y el aumento en el consumo de agua(8). De hecho, la producción de leche se correlaciona estrechamente con el consumo de materia seca (MS) y agua en vacas lecheras sujetas a EC crónico(9). Los primeros ajustes fisiológicos y de conducta de ingesta en el ganado lechero son considerados mecanismos homeostáticos(8), y tienen como principal fin incrementar las pérdidas de calor evaporativas (i.e., respiración y sudoración) y reducir la producción de calor endógeno con el propósito de mantener normotermia(10-12). Cabe mencionar que el genotipo juega un papel importante en definir el grado de impacto que tiene el EC en la producción del ganado lechero(13,14), siendo el ganado Holstein una de las razas más susceptibles, mientras que el ganado nativo puro de regiones cálidas o sus cruzas con razas introducidas son más tolerantes(15-18). Por lo tanto, el objetivo de la presente revisión es hacer un análisis comprensivo de los efectos del EC sobre la producción de leche, la activación de mecanismos de termorregulación y la conducta de ingesta en el ganado lechero.

Cambio climático y el futuro de la producción lechera La producción de gases de efecto invernadero tales como vapor de agua, dióxido de carbono, metano y óxido nitroso principalmente, alteran la permeabilidad de la atmósfera permitiendo la entrada de los rayos solares mientras que evitan la salida del calor radiado por la superficie terrestre(19). Así, estos gases son los causantes del problema del calentamiento global y, por ende, del cambio climático, el cual tiende a incrementar la cantidad de superficie terrestre con climas cálidos, y en casos extremos, la desertificación(20). Estudios conducidos por climatólogos sugieren que la Ta podría incrementarse hasta en más de 2 °C para el año 2050(19). En la actualidad, la rentabilidad de la industria lechera se encuentra amenazada por el cambio climático, ya que este fenómeno ha causado una disminución en la disponibilidad de recursos naturales, pastura y producción de grano y forrajes, al mismo tiempo que ha favorecido las pérdidas de ganado por siniestros naturales, así como la prevalencia de parásitos y enfermedades inesperadas(2,21). El aumento de áreas agroecológicas con Ta elevadas debido al cambio climático también ha sido una situación que ha llevado a mermar la producción de leche y a incrementar los costos de producción(8,22). De hecho, se espera que el EC incremente en severidad, duración y presencia en un futuro cercano(21). En Estado Unidos, las pérdidas económicas en la industria lechera por efecto del EC se estimaron en 897 millones de dólares(22), y recientemente proyectaron pérdidas económicas de 0.4 y 1.2 % para el 2050 y 2100, respectivamente, en la cuenca lechera ubicada al noroeste de ese país(21). En México, no existen reportes de las pérdidas que genera el EC en el ganado lechero, sin embargo, son evidentes si se toma de referencia la estacionalidad que hay en la producción de leche en cuencas ubicadas en climas cálidos(6,23). Cabe mencionar que la seguridad alimentaria del

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mundo se encuentra comprometida por el cambio climático; esto considerando que la demanda de carne y leche aumentará en 73 y 58 %, respectivamente, para el 2050 en relación con los niveles de producción del 2010(24).

Termorregulación y producción de calor metabólico en ganado lechero Los bovinos como cualquier animal de granja son homeotermos, por lo que tienen la capacidad de mantener su temperatura corporal interna relativamente estable independientemente de las condiciones ambientales de su entorno(25). En ausencia de algún insulto térmico o presencia de fiebre, la temperatura corporal del ganado lechero se ubica entre 38.0 y 38.5 °C, y es el reflejo combinado del equilibrio entre las ganancias de calor ambiental y la producción de calor metabólico en un estado de homeostasis(1). De hecho, en un ambiente termoneutral y sin producción láctea, las vacas pueden mantener su normotermia por usar principalmente medios no evaporativos (conducción, convección y radiación), sin que esto implique un aumento en el costo energético asociado a la termorregulación(26). Si la temperatura rectal (TR) llega a ser ≥42 °C, se puede romper el equilibrio homeostático dentro del cuerpo, resultando en la muerte del animal(22). Cabe señalar que la temperatura del cuerpo no es estable y exhibe un ritmo circadiano que varía en alrededor de 1°C entre la temperatura máxima y mínima registrada a través del día(1). La temperatura corporal alcanzará su pico máximo entre las 8 y 10 h después que la Ta alcanzó su máximo nivel, pero la vaca lechera es capaz de adaptarse a cambios de Ta y HR a través del año(27,28). Esto se debe a que la zona termoneutral del ganado lechero es muy amplia, fluctuando en el rango de −0.5 a 20.0 °C(1,2,10). Algunos estudios indican que la Ta crítica máxima en la cual el ganado Holstein puede mantener estable su temperatura corporal se sitúa entre 24 y 27° C(29). Por otra parte, la síntesis de leche en la glándula mamaria de la vaca demanda una gran actividad metabólica, y consecuentemente, la producción de calor endógeno se eleva en proporción con el nivel de producción leche(25,27). Resulta imperante señalar que el mejoramiento genético del ganado lechero se ha enfocado en incrementar los parámetros de producción de leche, y esto ha convertido a la vaca en una máquina de producción de calor metabólico, lo que la hace muy susceptible a climas cálidos(17,30,31). Las vacas que producen entre 18 y 31 L/día de leche generan entre 28 y 48 % más calor metabólico que una vaca seca(32). Una vaca con un peso de 700 kg y con una producción de 60 kg/día de leche produce alrededor de 44,171 kcal de calor por día; esta misma vaca produce 25,782 kcal de calor por día al final de la lactancia (20 kg/día)(27). Las vacas que convierten el alimento a leche más eficientemente producen menos calor metabólico y tienen una menor temperatura de la superficie de la piel(33). Así que las vacas alta productoras de leche tendrán que hacer un

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mayor esfuerzo para regular su temperatura interna en condiciones termoneutrales, mientras que en condiciones de Ta alta serán menos tolerantes al EC.

Termorregulación fisiológica del ganado lechero en estrés por calor Las Ta altas en combinación con un elevado porcentaje de HR limitan aún más la habilidad de la vaca lechera para disipar el calor, y en consecuencia, experimentan EC y activación de mecanismos de termorregulación fisiológicos para disipar la carga de calor(2,5,26). Algunos índices climáticos han sido desarrollados para predecir el nivel de EC en ganado lechero, sin embargo, el ITH propuesto por Hahn(34) es el más usado a nivel mundial. Este índice combina los valores climáticos de Ta y HR en una ecuación (ITH = [0.81 × Ta] + [HR / 100] * [Ta – 14.4] + 46.4), y se considera que una vaca lechera comienza a presentar EC a las 72 unidades(1). De hecho, Armstrong(35) clasificó el EC en tres tipos de acuerdo al ITH: ligero (72 a 78 unidades), moderado (79 a 89 unidades) y severo (90 a 98 unidades) (Figura 1). Aunque estudios recientes(11,36) reportaron que un ITH a partir de 68 sería el valor crítico en el cual la vaca lechera inicia a mostrar síntomas de EC. Otro estudio(37) encontró que las vacas lecheras de alta producción mostraron síntomas de EC cuando el promedio diario de ITH fue mayor a 68 unidades, o bien cuando el promedio mínimo de ITH fue superior a 65 unidades. El clima en que se desarrolle el ganado lechero también juega un papel importante para definir el inicio del EC basado en el ITH, ya que en condiciones tropicales se determinó el inicio del EC a un ITH>70 unidades(1) y en condiciones templadas los efectos negativos del EC comenzaron a un ITH>60(9). Esto sugiere que la presión de selección genética para mejorar la producción de leche se contrapone con la tolerancia al EC en ganado lechero(17). Una respuesta inminente a la presencia de EC en ganado lechero es un aumento en la TR debido a una acumulación excesiva de calor corporal obtenido a partir del ambiente. Esto activa las pérdidas de calor corporal tanto por medios no evaporativos como evaporativos(6,10,26). Aunque dependiendo del tipo (agudo o crónico) y grado de EC (ligero, moderado o severo), será la secuencia de activación de los mecanismos de termorregulación fisiológicos(11). Conforme el EC es más severo y crónico, las pérdidas de calor corporal por medio no evaporativos disminuyen, mientras que las pérdidas evaporativas de calor por sudor y jadeo se incrementan en una forma considerable(8). Maia et al(26) observaron 85 % de pérdidas de calor corporal debido a la evaporación cutánea, y solamente 15 % a través del tracto respiratorio en vacas Holstein cuando fueron expuestas a Ta >30 ºC.

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Figura 1: Clasificación el estrés calórico de acuerdo al índice de temperatura-humedad (ITH) en ganado lechero (adaptado basado en Armstrong, 1994)

La efectividad de las pérdidas de calor corporal por medios evaporativos se reduce cuando la HR ambiental es alta(10). Los resultados de Bonmanova et al.(7) demostraron que la HR fue el factor limitante del EC en climas húmedos, mientras que en climas cálidos secos fue la Ta. Adicionalmente, la activación de estos mecanismos termorregulatorios evaporativos implican un gasto extra de energía a diferencia de los mecanismos no evaporativos, por lo cual hay un aumento en el gasto energético de mantenimiento en las vacas lecheras estresadas 493


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por calor. Un incremento en la frecuencia respiratoria (FR) requiere de 7 a 25 % de gasto extra de energía debido al movimiento de los músculo del tracto respiratorio(38), y el proceso de vaporización de agua a través de la piel y tracto respiratorio demanda un gasto de energía de 2.43 J/ml de agua evaporada(1). Por lo anterior, la activación de pérdidas de calor por medios evaporativos representa para el animal una opción cuando las pérdidas no evaporativas son incapaces de liberar toda la carga de calor corporal bajo EC. En este sentido, la FR aumenta a partir de un ITH de 73 unidades, mientras que la TR a un ITH >80 unidades(39). Por otra parte, las variaciones diurnas en las condiciones climáticas y los cambios en la conducta animal ayudan a mejorar la capacidad fisiológica de termorregulación del ganado lechero estresado por calor. Una Ta ≤21°C durante la noche, con duración entre 3 a 6 h, favorece la pérdida total del calor corporal acumulado en las horas del día, ya que el animal promueve una redistribución del flujo sanguíneo hacia la piel permitiendo una liberación eficiente de la carga de calor corporal por medios no evaporativos (radiación y convección)(40). Una velocidad del viento entre 1.8 y 2.8 m/s también beneficia las pérdidas de calor corporal a través de la superficie de la piel(28). Igualmente, las vacas adoptan una postura de pie para reducir el área corporal expuesta a los rayo solares, así como evitar la ganancia de calor a partir del contacto con el suelo(41). Ellas también bajo EC reducen la cantidad de alimento consumido por día y cambian sus hábitos de consumo hacia horas del día donde la Ta es más baja(8). Esto permite que su consumo de agua diario aumente(42).

Estrés por calor y consumo de alimento La reducción en la producción de leche en ganado estresado por calor se asocia tradicionalmente con una reducción en el consumo de alimento(8) y su grado de disminución depende de la duración y severidad del EC prevaleciente, así como del grado de adaptación de la raza(14,18,25). Así, la Ta tiene una relación inversa con el consumo de MS bajo condiciones de EC crónico, mientras que, en condiciones de EC agudo, la ingesta de alimento se reduce rápidamente un día después de la exposición(43). De hecho, el consumo de alimento comienza a declinar a una Ta de 26 °C en vacas lactando(1), y su reducción puede alcanzar hasta el 40 % a Ta≥40 °C(44). Dado que la presencia de EC se determina en base al cálculo del ITH en ganado lechero y este parámetro climático es más fácil de obtener que medir diariamente el consumo de alimento, algunos investigadores optaron por establecer la asociación entre ello y los resultados evidenciaron una disminución de 0.51 kg en el consumo de MS por cada unidad que incrementa el ITH dentro del rango de 72 a 84 unidades(8). Otro estudio encontró que la variación en el ITH mínimo tiene una mayor asociación con los cambios en el consumo de alimento que la variación del ITH máximo(45).

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Aunado a la disminución del consumo de alimento, las vacas estresadas por calor también modifican los horarios de ingesta de la dieta con el objetivo de reducir su producción de calor endógeno en las horas del día más calientes. El calor metabólico asociado a la fermentación ruminal representa entre el 3 y 8 % del total de calor endógeno producido por el bovino, dependiendo del nivel de fibra dietética(12). La vaca lechera tiene diariamente un patrón natural de consumo de alimento, con consumos altos después de recibir alimento fresco, así como, por la tarde y al anochecer(46,47). Sin embargo, el ganado lechero bajo EC prefiere consumir alimento muy temprano por la mañana y al anochecer, ya que la digestión y producción de calor metabólico alcanza su pico entre 3 y 4 h después del consumo, justamente antes del periodo más caliente del día(32). Cabe mencionar que el EC en ganado lechero también impacta en la cinética ruminal del alimento consumido, ya que disminuye la motilidad del tracto gastrointestinal, cambia los patrones de fermentación y producción de ácidos grasos volátiles, e incrementa el tiempo de retención del alimento en rumen y su digestibilidad(38,47). Algunos ganaderos con el propósito de mitigar la caída del consumo de MS y sostener la producción de leche durante las época caliente del año, modifican la composición química de la dieta para volverla más energética, lo cual implica incrementar el contenido de grano y reducir la cantidad de fibra dietética(12,39). Esta estrategia nutricional beneficia al ganado, ya que con un menor consumo de alimento puede llenar sus requerimientos nutricionales. Sin embargo, la modificación en ingredientes de la dieta puede tener consecuencias negativas si se excede en los ajustes; por ejemplo, una alta cantidad de urea en sangre debido a una elevada digestión de proteína en rumen incrementa la TR(48), o bien una dieta alta en concentrado puede coadyuvar a potencializar el problema de acidosis que genera el EC en las vacas(12).

Estrés por calor y consumo de agua Una insuficiente disponibilidad de agua para beber tiene efectos adversos sobre la productividad y bienestar animal del ganado lechero bajo cualquier condición ambiental, aunque se vuelve más crítica a Ta elevadas(42). Independientemente del clima, las vacas lactando requieren grandes cantidades de agua, ya que tanto el cuerpo y la leche están compuestos por más del 80 % de agua(38,49). No obstante, estas vacas pueden variar en su nivel de consumo de agua de acuerdo a la cantidad de MS consumida en la dieta y kilogramos de leche producidos diariamente(50). Una restricción en el consumo de la misma puede reducir la producción de leche hasta en 26 % y bajo condiciones de EC esta reducción puede ser aún mayor(51). La vaca lechera satisface sus requerimientos de agua por tres vías: consumo directo del agua, agua encontrada en los alimentos y agua derivada de la oxidación metabólica de tejido

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corporal(42). No obstante, la principal fuente de agua para el ganado proviene de la ingesta directa bajo cualquier condición climática (83 %)(49). El consumo de agua es afectado por factores como: consumo de MS, producción de leche, e ingesta de potasio, sodio y nitrógeno(52). Una vaca en condiciones termoneutrales puede consumir entre 14 y 171 kg/día de agua, con un promedio diario de 82 kg; basado en la producción de leche y consumo de sodio en la dieta, el consumo de agua se estima entre 4 y 4.5 L/kg de leche producido(42). Por otra parte, se encontró un consumo de 146 g de agua por cada gramo de sodio ingerido(52) en ausencia de un insulto termal. En vacas secas no estresadas por calor, el consumo de agua se reduce significativamente entre 15 y 61 L/día(53), pero notoriamente se incrementa en 27 % con el inicio de la secreción láctea en la lactancia temprana(54). El ganado lechero puede experimentar una severa deshidratación cuando pierde el 12 % de su peso corporal debido a la falta de ingesta de agua, y puede resultar letal si la pérdida total de agua corporal es de aproximadamente 20 %(55). Dado que el EC aumenta considerablemente las pérdidas de agua en rumiantes, su ingesta a niveles adecuados se vuelve un punto crítico en las vacas lecheras(54). En zonas de climas cálidos, el consumo de agua puede incrementarse entre 10 y 20 % durante el verano, por lo que una vaca puede beber por arriba de 100 L/día, a pesar de ser una vaca clasificada como baja productora(32). Recientemente, un estudio reportó que el consumo de agua puede incrementarse hasta en 50 % conforme el ITH se aproxima a 80 unidades(56). Se estima que una vaca incrementa su ingesta de agua en 1.52 kg por cada grado celsius que aumenta la Ta(42), asimismo el tiempo dedicado diariamente a consumir agua aumenta de 0.26 a 0.5 h como el ITH cambia de 56.2 a 73.8 unidades(57) o la Ta de 15 a 33 °C(58). El mayor consumo de agua bajo condiciones de EC se atribuye a un aumento en el volumen de orina (25 %), evaporación del tracto respiratorio (jadeo) y pérdidas de calor por sudor(1), los cuales son mecanismos termorregulatorios que ayudan a disipar con mayor rapidez la carga excesiva de calor corporal en este tipo de ambientes(59). Por otra parte, como previamente se señaló, los consumos de agua en el ganado lechero son muy altos bajo condiciones termononeutrales y aún más en EC, lo cual lleva a que esta especie cuente con conductas de ingesta de agua diferentes a otras. En condiciones termoneutrales, las vacas Holstein con producción media de leche consumen alrededor de ocho veces al día agua y en cada ocasión ingieren 12.9 L en promedio(60), mientras que las vacas Holstein altas productoras consumen con mayor frecuencia agua (12 a 16 veces) pero en menor cantidad en cada ocasión (5.4 a 6.0 L)(61). Estas vacas no estresadas prefieren consumir agua en horario diurno (97 % del total) que nocturno(60). Contrariamente, en condiciones de EC, la conducta de consumo de agua es muy variable entre los animales cuando la Ta excede los 30 °C(62). Probablemente, esto se deba a diferencias individuales en la tolerancia al calor, y por ende, al nivel de producción de leche. En general, las vacas estresadas por calor asisten al bebedero con mayor frecuencia que vacas no estresadas, pero ellas prefieren beber agua en horarios donde la radiación solar es baja o ausente(63). Esta 496


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conducta de bajo consumo de agua en horarios diurnos, particularmente en las horas más calientes del día (tres a cinco veces), obedece a que la vaca prefiere mantenerse inmóvil antes de cargarse de calor por la búsqueda de este nutriente. Por lo tanto, el diseño de construcción de los corrales o áreas de pastoreo se vuelve un factor crucial en la decisión de la vaca para ir a tomar agua bajo un clima caliente. Los bebederos localizados a grandes distancias del área de comederos, especialmente cuando estos no poseen sombra, fomentan que las vacas bajo EC seleccionen entre movilizarse hacia al área sombreada o al bebedero después de comer(56). Por lo anterior, se recomienda que los bebederos sean distribuidos estratégicamente tanto en pastoreo y en corral para que las vacas no caminen más de 250 m(32); igualmente estos animales prefieren bebederos altos y largos(64). La limpieza y la temperatura del agua también son factores que definen en gran medida que las vacas expuestas a Ta alta consuman la cantidad de agua necesaria. El ganado lechero en general, al igual que cualquier otra especie, evita consumir agua mal oliente por lo que el lavado continuo de los bebederos es necesario bajo cualquier condición climática(60). Las vacas también prefieren ingerir agua un poco más caliente (≥24 ºC) que agua fría (≤10 ºC) o fresca (15 a 20 ºC), tanto en condiciones termoneutrales(65) como de EC(66). Cabe mencionar que esta preferencia de las vacas estresadas por calor por consumir agua caliente en lugar de fría resulta algo contradictorio, ya que se ha demostrado que el consumo de agua fría reduce tanto TR y FR(67). Dada la importancia de este nutriente, la medición del consumo de agua en ganado lechero estresado o no por calor es indispensable para mantener una producción de leche óptima, así como vacas saludables(42,50).

Impacto del estrés por calor en la producción de leche La eficiencia óptima de producción en las vacas lecheras se da entre los 5 y 25 oC, por lo que se considera como la zona de confort de la vaca en lactación(1). La exposición de las vacas a Ta mayores al límite superior de esta zona de confort puede reducir la producción de leche entre 10 y 40 %(38). Aunque el impacto del EC en la producción de leche depende de la etapa de lactancia, la intensidad del calor y el potencial genético que tiene la vaca para sintetizar leche. Así, las vacas lecheras de alta producción en respuesta al EC presentan una mayor reducción en la síntesis de leche comparado con vacas medianas o bajas productoras(12,25). En respuesta al EC, las vacas de lactancia intermedia declinan su producción en 35%, mientras que las vacas de lactación temprana solamente en 14 %(25). Las vacas lecheras de alta producción tienden a presentar una mayor estructura ósea y un tracto gastrointestinal más grande, lo cual les permite la ingesta y digestión de más alimento, sin embargo, la producción de calor metabólico también aumenta y reduce la habilidad de la vaca para mantener su normotermia bajo condiciones de EC(1). De hecho, un incremento en la producción de leche de 35 a 45 kg/día reduce en 5 °C la Ta a la cual comienza el EC(68).

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La producción de leche comienza a disminuir a una Ta de 27 °C sin importar la edad o etapa de lactación(1), y este efecto negativo se vuelve eminente entre 24 y 48 h posteriores al inicio de cualquier tipo de EC(43). Una investigación realizada con vacas Holstein Israelitas de 3era y 4ta lactancia, encontró una disminución de 0.38 kg/vaca/día en la producción de leche por cada grado centígrado que aumentó la Ta durante el verano(69). Como era de esperarse, al igual que la Ta, el ITH está asociado estrechamente en forma negativa (r= - 0.76) con la producción de leche(5), por lo que se estima que este parámetro productivo disminuye 0.41 kg/vaca/día por cada unidad de ITH que aumenta arriba de 68 unidades(40). No obstante, hay estudios que reportan menor caída en la producción de leche (0.2 kg/vaca/día) por cada unidad de ITH incrementada por arriba de 72 unidades(70). Probablemente, las variaciones en el nivel de producción de leche y en la Ta podrían explicar esta discrepancia entre estudios. La caída en la producción de leche se da tanto por efectos directos como indirectos del EC. En los efectos directos se incluyen los ajustes en el metabolismo de energía y proteína para priorizar la disponibilidad de nutrientes en los procesos de termorregulación de la vaca en lugar de enviarlos a la glándula mamaria para la síntesis de leche(71). De igual manera, el EC incrementa la presencia de estrés oxidativo, lo cual a su vez altera la actividad metabólica y molecular de las células del tejido secretor mamario, y esto reduce la eficiencia celular de la síntesis de los diferentes componentes de la leche(30). De manera indirecta, el mecanismo está asociado con la reducción en el consumo de MS, ya que los requerimientos de energía de mantenimiento incrementan debido a la activación de los mecanismos de termorregulación fisiológicos en un escenario donde la disponibilidad de nutrientes corporales son reducidos como consecuencia del bajo consumo de alimento(3,38). Una reducción en la eficiencia de utilización de la energía para producción de leche entre 30 y 50 % ha sido reportada para vacas lecheras en climas cálidos(1). El EC no solo afecta negativamente la producción de leche, sino también a su composición(56).Una reducción en el contenido de grasa y proteína combinado con un aumento en el conteo de células somáticas (CCS), son hallazgos comúnmente asociados al EC(5). Los resultados de estudio donde compararon condiciones termoneutrales de primavera versus EC severo de verano, mostraron que el contenido de grasa (3.58 %) y proteína (2.96 %) en leche fue menor en verano por 30 y 23 %, respectivamente(5). En ese mismo estudio detectaron que el CCS aumentó en 110 % debido al EC de verano. Otro estudio reportó que las vacas Holstein bajo EC de moderado a severo redujeron en 40 % el contenido de grasa en leche, mientras que el contenido de proteína se disminuyó en 17 %(1). Por su parte, Bernabucci et al(72) observaron que el porcentaje de caseína en leche fue ligeramente menor en verano que en invierno (2.18 vs 2.58 %). La reducción en el porcentaje de caseína puede ser la explicación de la baja producción de queso en esa época(73).

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Respuestas adaptativas de razas lecheras al estrés por calor El ganado Holstein es el genotipo por excelencia para la industria lechera mundial, sin embargo, tiene poca resistencia al EC. Los programas de mejoramiento genético para esta raza han sido enfocados en seleccionar rasgos asociados con la mejora en la producción y calidad de la leche, los cuales tienen un efecto antagónico con su habilidad para tolerar Ta altas(28). Así, el índice de heredabilidad de la producción de leche en vacas Holstein puede disminuir por efecto del EC, y en consecuencia, la respuesta de selección basado en este rasgo puede no ser la esperada en climas cálidos(17). A pesar de esto, el ganado Holstein se continúa usando en regiones cálidas porque mantiene una producción promedio de leche diaria mayor que al de otros genotipos adaptados a la región, principalmente en sistemas de producción tecnificados y semi-tecnificados(13,18). Si bien el ganado Holstein ha mostrado mantener una mayor producción leche en comparación con razas como Simmental (20.4 vs 28.1 L)(13) y Jersey (26.6 vs 34.2 L)(16) en condiciones de EC tropical, su leche se caracteriza por tener CCS alto y un porcentaje de grasa y proteína bajo. Adicionalmente, la caída en la producción de leche debido a EC es más pronunciada en vacas Holstein, siendo un síntoma inequívoco de menor tolerancia a Ta elevadas(13,18). Por lo tanto, el uso de la raza Holstein en climas cálidos, particularmente en regiones tropicales y subtropicales, no puede ser justificado basado en el nivel de producción de leche, dado que las condiciones de EC reducen la calidad de este producto y compromete su estado de salud y bienestar. Para producción de leche en climas tropicales se recomienda el aprovechamiento de los recursos zoogenéticos de la región incluyendo razas bovinas autóctonas e introducidas con gran adaptación al clima cálido-húmedo(31,74). Algunos estudios también sugieren los cruzamiento entre razas Holstein y cebú para generar ganado con un genotipo lechero tolerante a climas cálidos(10,15). Así, las razas lecheras adaptadas a EC se muestran más tolerantes a estas condiciones ambientales porque fenotípicamente cuentan con pelo más delgado y menos denso, así como mayor densidad de glándulas sudoríparas en la piel, lo que les permite liberar la carga de calor corporal con mayor facilidad por convección y radiación(14,75). Adicionalmente, este tipo de ganado bajo EC mantiene relativamente su consumo de alimento y actividad de la glándula tiroides, lo cual explica la menor variación en la producción de leche comparado con ganado no adaptado(75). En el trópico Mexicano, las principales razas usadas para producción de leche son Pardo Suizo, Jersey, Holstein, Gyr y Brahman, así como sus cruzas; no obstante, otros factores de manejo y alimentación junto con las condiciones climáticas conducen a que presenten una eficiencia reproductiva y productiva baja(76).

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Por otra parte, en ganado adaptado a EC, sus células activan el factores de transcripción del choque térmico para coordinar los mecanismos protectores en respuesta al insulto térmico, incluyendo la expresión de genes, activación de proteínas del choque térmico (HSP por sus siglas en inglés) y metabolismo de carbohidratos(77). En ganado tolerante (Bos indicus) comparado con el no tolerante al EC (Bos taurus), las células presentan mayor expresión de HSP (principalmente HSP de 70 kDa(78) y 90 kDa(79)) en respuesta al EC, lo que mejora su viabilidad y actividad inmune(80). No obstante, se ha demostrado que las células mononucleares de ganado lechero pueden presentar una sobreexpresión de HSP-72 en respuesta a hipertermia, siendo contraproducente para su respuesta inmune y tolerancia al calor(81). Esto último se evidenció en un estudio donde células mononucleares de ganado Holstein y Pardo Suizo se cultivaron in vitro a 39 (normal), 40, 41, 42 y 43 ºC, y los resultados mostraron que las condiciones de hipertermia causaron una excesiva producción de ARNm de HSP-72 y baja síntesis de ADN en ganado Pardo Suizo en relación a lo observado en ganado Holstein(81). Contrario a lo esperado, estos hallazgos sugieren que el ganado Holstein resiste más las condiciones de hipertermia que el ganado Pardo Suizo; aunque este último puede mantener adecuada eficiencia productiva bajo condiciones de EC mientras no sea comprometida su capacidad de termorregulación y cause un aumento en la temperatura interna mayor a 40 ºC(81).

Marcadores genéticos asociados con termotolerancia en ganado lechero Una gran cantidad de estudios se han enfocado en identificar la expresión de genes asociados con la termotolerancia en ganado lechero adaptado al EC, y dicha información está siendo utilizada para establecer programas de selección genética asistida por marcadores (82). Igualmente, se trabaja en la identificación de machos que expresen genes de termotolerancia, los cuales son seleccionados como sementales con el objetivo que transmitan estas características a su descendencia(28). Especial atención se está poniendo en buscar estos genes en ganado lechero que presente una producción de leche alta como el interés de la industria láctea es tener genotipos tolerantes al EC que produzcan altos volúmenes de leche de calidad. En México, poco se ha estudiado en relación a la identificación de genes ligados a la termotolerancia del ganado lechero. Hernández-Corderos et al(83) identificaron siete genes (AVPR1A, Furin, IGFBP5, IGFBP6, PMCH, PRLR y STAT5B) asociados con la producción de leche de ganado Holstein estresado por calor en el Valle del Yaquí, Sonora, México; específicamente un polimorfismo de nucleótico único (SNP por sus siglas en inglés) dentro de cada gen que se relacionan con la vía de prolactina y somatotropina. Otro estudio(84) reportó la identificación de seis genes asociados con la producción de leche y su contenido de grasa y proteína (SFXN1, LOC781028, ANKRD31, LOC100296562, LOC107131388 y WDR41) en un análisis de asociación genómica amplia conducido en ganado Holstein criado en la región desértica de Mexicali, Baja California, México. Se requiere seguir haciendo más

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estudios del ganado Holstein Mexicano localizado en climas cálidos para buscar otros genes asociados directamente con rasgos de termoregulación que, combinados con esos ya identificados para producción de leche, sirvan como marcadores genéticos para identificar ganado tolerante al EC. En Estados Unidos, una investigación reciente(82) identificó tres regiones genómicas (BTA5, BTA 14 y BTA15) que explican en gran parte la variación en la producción de leche de ganado Holstein estresado por calor. En esas regiones se identificaron 10 genes relacionados con la termotolerancia, ya que intervienen en diferentes procesos celulares en respuesta al EC, tales como: activación de las HSP (PEX16, HSF1, EEF1D y VPS28), reducción del estrés oxidativo (CDKN1B y DUSP16), modulación del proceso de apoptosis (MAPK81P1, CREB3L1), mantenimiento del ADN (TONSL) y termotolerancia (CRY2). Otras regiones genómicas asociadas con la presencia de genes de termotolerancia en el ganado Holstein estadounidense son BTA-24(85) y BTA-26(86), las cuales se relacionan con TR y producción de leche, respectivamente. En el caso de China, también hay evidencias de que su ganado Holstein es portador de SNP asociados a genes de termotolerancia como ATP1A1(87), HSP90AA1(88), HSF1, HSP70A1A y HSPB1(28). En otras razas de ganado lechero también se han identificado algunos genes de termotolerancia al EC. En ganado Senepol se tiene identificado en gen haplotipo SLICK, el cual se ha introducido en raza Holstein con resultados positivos en su tolerancia al EC sin comprometer la producción de leche(89). En ganado lechero de la raza indígena Sahiwal, el cual es nativo de la India, se encuentran los genes HSP90AB1y HSPB8(90). Cabe mencionar que las razas lecheras del trópico mexicano al parecer no han sido tipificadas para detectar genes asociados con termotolerancia a Ta altas, por lo cual es un tema de investigación que podría desarrollarse en el futuro.

Conclusiones e implicaciones El EC es un factor clave que condiciona el nivel de producción de leche en el ganado, siendo más notorio en razas sensibles a Ta altas. El ganado lechero comienza a experimentar EC cuando las condiciones ambientales promueven un ITH de 72 unidades, aunque razas altas productoras de leche pueden iniciar desde las 68 unidades. Frente al ambiente de EC, este ganado hace ajustes fisiológicos y metabólicos para disminuir la producción endógena de calor al mismo tiempo que libera el exceso de carga de calor corporal, sin embargo, la activación de los mecanismos de termorregulación disminuyen la capacidad de síntesis y secreción láctea de la vaca. La disminución en la producción de leche está asociada cuando menos en un 40 % con un bajo consumo de MS, y el resto con efectos directos en el metabolismo general y termo-resistencia celular. La alta presión de selección para rasgos asociados a la producción de leche ha llevado en la actualidad a tener ganado menos tolerante

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al EC, por lo que es necesario modificar dicha estrategia de mejoramiento genético tomando en cuenta la presencia de genes de termotolerancia. En este sentido, los trabajos de investigación de EC en ganado lechero deben enfocarse mayormente en buscar estrategias de mitigación del mismo, las cuales ayuden a reducir el costo energético debido a la activación de los mecanismos de termorregulación, así como aumentar el consumo diario de alimento. Literatura citada: 1. Kadzere CT, Murphy MR. Silanikove N, Maltz E. Heat stress in lactating dairy cows: a review. Livest Prod Sci 2002;77:59-91. 2. Herbut P, Angrecka S, Walczak J. Environmental parameters to assessing of heat stress in dairy cattle—a review. Int J Biometeorol 2018;62(12):2089-2097. 3. Min L, Zhao S, Tian H, Zhou X, Zhang Y, Li S, et al. Metabolic responses and “omics” technologies for elucidating the effects of heat stress in dairy cows. Int J Biometeorol 2017;61(6):1149-1158. 4. Theusme C, Avendaño-Reyes L, Macías-Cruz U, Correa-Calderón U, García-Cueto RO, Mellado M, Vargas-Villamil L, et al. Climate change vulnerability of confined livestock systems predicted using bioclimatic indexes in an arid region of México. Sci Total Environ 2021;751:141779. 5. Bouraoui R, Lahmar M, Majdou A, Djemali M, Belyea R. The relationship of temperaturehumidity index with milk production of dairy cows in a mediterranean climate. Anim Res 2002;51:479-491. 6.Hernández-Rivera JA, Avendaño-Reyes L. Efecto de época del año (verano vs. invierno) en variables fisiológicas, producción de leche y capacidad antioxidante de vacas Holstein en una zona árida del noroeste de México. Arch Med Vet 2015;47(1):15-20. 7. Bohmanova J, Misztal I, Colef JB. Temperature-humidity indices as indicators of milk production losses due to heat stress. J Dairy Sci 2007;90:1947-1956. 8. Anzures-Olvera F, Macías-Cruz U, Álvarez-Valenzuela FD, Correa-Calderón A, DíazMolina R, West JW. Effects of heat-stress on production in dairy cattle. J Dairy Sci 2003;86:2131-2144. 9. Gorniak T, Meyer U, Südekum KH, Dänicke S. Impact of mild heat stress on dry matter intake, milk yield and milk composition in mid-lactation Holstein dairy cows in a temperate climate. Arch Anim Nutrit 2014;68:358-369. 10. Berman A. Are adaptations present to support dairy cattle productivity in warm climates? J Dairy Sci 2011;94:2147-2158.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5980 Revisión bibliográfica

Concentrado de proteína de papa: una posible alternativa al uso de antibióticos en las dietas para lechones destetados. Revisión

Erick Alejandro Parra Alarcón a Teresita de Jesús Hijuitl Valeriano b Gerardo Mariscal Landín a,b,c Tércia Cesária Reis de Souza a,b*

a

Universidad Nacional Autónoma de México. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Maestría en Ciencias de la Producción y de la Salud Animal. Ciudad de México, México. b

Universidad Autónoma de Querétaro. Facultad de Ciencias Naturales. Maestría en Salud y Producción Animal Sustentable. Av. De las Ciencias s/n. Querétaro, Querétaro, México. c

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Fisiología y Mejoramiento Animal. Ajuchitlán, Querétaro, México.

*

Autor de correspondencia: tercia@uaq.mx

Resumen: El periodo del destete es crítico en la vida de los lechones y puede generar trastornos gastrointestinales y un bajo crecimiento, que son aminorados con el uso de antibióticos en los alimentos iniciadores. Sin embargo, debido a la necesidad de eliminar los antibióticos de la nutrición animal, se mencionan algunas posibles alternativas a su uso. En la presente revisión bibliográfica, se describen los péptidos antimicrobianos y compuestos inhibidores de proteasas de origen vegetal, sobre todo los provenientes de la papa, que han sido tradicionalmente reconocidos por su potencial aplicación biomédica y actividad contra bacterias patógenas y hongos. Se revisaron las características y aplicaciones del concentrado de proteína de papa (CPP) proveniente de la industria del almidón, que se distingue por su

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perfil de aminoácidos y alta digestibilidad. Se destacan en el CPP moléculas que están presentes en la fracción proteica y que pueden contribuir a la salud intestinal de los lechones, por lo que se perfila como un ingrediente con potencial para ser utilizado en dietas libres de antibióticos. Sin embargo, es necesario tener más información bibliográfica sobre el CPP para verificar si la respuesta sanitaria es consistente o no, y recomendar su inclusión en las dietas iniciadoras para lechones recién destetados como una alternativa a los antibióticos. Palabras clave: Lechones, Destete, Péptidos antimicrobianos, Inhibidores de proteasas, Papa.

Recibido: 07/04/2021 Aceptado: 26/08/2021

Introducción El lechón recién nacido tiene una baja capacidad intestinal para digerir y absorber alimentos sólidos, sobre todo los de origen vegetal, por lo que su aparato digestivo debe madurar rápidamente para asegurar su sobrevivencia(1,2). La nutrición enteral (calostro y leche) juega un papel fundamental en la madurez del lechón(1); sin embargo, la leche pronto deja de cubrir la demanda nutricional del lechón y este comienza un paulatino consumo de otros alimentos permitiendo la madurez gradual de los sistemas nervioso, inmune y digestivo. Este proceso de maduración del tracto digestivo es estimulado por la colonización de distintos géneros bacterianos(3,4), que utilizan algunos nutrientes y producen enzimas(2,5) y, a través de la exclusión competitiva, impiden la adhesión de patógenos(4). En condiciones naturales el destete de los lechones ocurre entre las semanas 10 a 22 de vida(6,7). Sin embargo, bajo condiciones comerciales el destete se realiza entre los días 21 y 28 de edad, con la finalidad de permitir la máxima eficiencia productiva de la hembra; mayor cantidad de partos y lechones por cerda al año, reducir el costo de instalaciones, etc.(6). El destete comercial, a diferencia del natural, no es gradual, sino un evento abrupto y repentino, que resulta sumamente estresante para el lechón aún inmaduro. Este hecho es caracterizado por la separación de la madre, el cambio ambiental y de una dieta láctea a una sólida (principalmente compuesta por ingredientes de origen vegetal). Todo esto, sumado a la presencia de nuevos patógenos propicia complicaciones neuroendocrinas, inmunológicas y digestivas(2,7), presentando los lechones en las primeras 24 a 48 h después del destete un bajo, e incluso nulo, consumo de alimento, pérdida de peso, atrofia de la estructura intestinal y con ello de la capacidad digestiva y de absorción, así como un aumento de la incidencia de diarreas posdestete(6,8).

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La presencia de diarreas posdestete está ampliamente relacionada con el repentino cambio de dieta, así como a las infecciones gastrointestinales. Ambos factores promueven una rápida disbiosis, o sea, un desequilibrio en la composición de las poblaciones bacterianas, con un incremento de E. coli, que contribuye a la pérdida de la estructura intestinal(9), así como a una reducción abrupta de Lactobacillus spp. La incidencia de estos desordenes digestivos posdestete genera grandes pérdidas económicas(10). Para combatir estas complicaciones gastrointestinales, en los últimos años se han empleado antibióticos como promotores de crecimiento (APC) en las dietas, ya que su uso en la alimentación animal favorece la tasa de crecimiento y reduce la incidencia de enfermedades y de mortalidad(11,12). Estas moléculas disminuyen la cantidad de patógenos y con ello se previene la atrofia de las vellosidades intestinales e hipertrofia de las criptas. Esto conlleva a un mayor y pronto consumo de alimento, adecuada capacidad digestiva y mejor eficiencia alimenticia, incrementando así la retención de nitrógeno y energía proveniente de la dieta(13,14). Sin embargo, en los últimos años se ha cuestionado, e incluso en algunos países se ha prohibido la inclusión de los APC en las dietas animales, ya que representan un problema serio para la salud pública, por el desarrollo de resistencia bacteriana hacia los antibióticos, la cual potencialmente puede mermar el tratamiento de enfermedades en animales y posiblemente en humanos. Por lo que la búsqueda de sustitutos o alternativas a los antibióticos es de gran relevancia para la porcicultura(15,16). Con la creciente población humana, en los últimos años la demanda de recursos alimenticios inocuos por la industria porcina ha aumentado dramáticamente(17). Por sus características nutricionales y posiblemente terapéuticas, el concentrado de proteína de papa (CPP), obtenido después de la extracción del almidón, parece ser una buena opción como fuente proteica. Por lo tanto, el presente trabajo tiene como objetivo revisar algunas características de este ingrediente proteico, que lo colocan como una alternativa nutricional con potencial para mejorar la salud intestinal de los lechones recién destetados.

Alternativas a los antibióticos promotores de crecimiento (APC) La crisis de resistencia bacteriana a los antibióticos no muestra señales de solución en el corto plazo y la falta de nuevos fármacos antimicrobianos, así como las pocas empresas que invierten en esta área amenaza la capacidad para tratar y prevenir infecciones. Una razón de la escasez de nuevos antibióticos es que los puntos típicos de acción, como la síntesis de la pared celular y de proteínas, así como del ADN/ARN quizás se ha sobreexplotado. Actualmente, gracias al acceso a genomas bacterianos completos, se buscan estrategias basadas en nuevos objetivos moleculares; sin embargo, este enfoque no se ha desarrollado por completo(18).

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No obstante, la crisis generada por el uso de antibióticos en la alimentación animal, demanda medidas que contemplen un nuevo enfoque y estrategias terapéuticas distintas(18). Existe en la literatura numerosas revisiones bibliográficas sobre las diferentes alternativas a los APC. Entre las alternativas más estudiadas destacan extractos vegetales, anticuerpos de huevo de pollo, ácidos orgánicos y enzimas(12), además de aceites esenciales(10), probióticos(19), prebióticos(20), minerales como el cobre y zinc(11), así como el plasma animal(21) y proteínas de origen vegetal como el concentrado de proteína de papa(22). Dentro de las alternativas más exitosas para el control de los desórdenes digestivos posdestete, destacan las proteínas de origen animal como el plasma animal y la harina de pescado, que por su alta digestibilidad y perfil de aminoácidos favorecen el consumo de alimento y la tasa crecimiento (23,24). Sin embargo, los ingredientes de origen animal poseen un alto costo y un inadecuado manejo durante su almacenamiento podría favorecer la trasmisión de algunos patógenos. La harina de pescado es la proteína esencial en alimentos para lechones, pero la sobrepesca marina ha provocado un aumento vertiginoso de los precios reduciendo su disponibilidad. Los resultados de la inclusión de estos ingredientes en las dietas de los lechones algunas veces pueden ser inconsistentes y difícilmente capaces de igualar el efecto de los antibióticos en términos productivos, sin embargo, se reportan beneficios a la salud intestinal que deben ser considerados, cuando se utilizan dietas libres de antibióticos. Los péptidos antimicrobianos (PAM) de origen vegetal son una alternativa a los APC que han mostrado un uso potencial(12).

Péptidos antimicrobianos de origen vegetal Los PAM son desarrollados por distintas plantas y tubérculos como mecanismo de defensa y en respuesta a las agresiones e infecciones microbianas(25-27). Estos péptidos son expresados y almacenados en distintos tejidos vegetales(25). Los PAM son codificados por genes que tienen un amplio rango de actividad contra bacterias gram negativas, gram positivas, hongos y bacilos del género Mycobacterium. Se han aislado y caracterizado a partir de tejidos y organismos que representan prácticamente todos los reinos y filos(28). Estos péptidos cumplen un papel importante en los mecanismos que se encargan de eliminar o evitar el crecimiento de patógenos, tanto en el interior como en el exterior de los organismos vegetales(29). Los PAM existen en distintas formas moleculares, las más comunes son lineales aunque también hay de forma cíclica. La mayor parte de los PAM cuenta con 2 a 6 residuos de cisteína(26), que les confieren alta estabilidad térmica, enzimática y química(30). Son polipéptidos con menos de 200 aminoácidos (AA), comúnmente menores a 50 AA, de bajo peso molecular (10 kDa aproximadamente), carácter básico y generalmente son cationes a pH fisiológico por sus residuos cargados de arginina y lisina(25).

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Los PAM ricos en cistina se clasifican en familias de acuerdo con su similitud de secuencia, motivos de cisteína, o sea, las combinaciones de cisteína que se acumulan en la estructura terciaria del péptido y los patrones de enlaces disulfuro. Las familias de PAM vegetales ricos en cistina incluyen tioninas, defensinas, péptidos de tipo heveína, péptidos de tipo knottin (lineales y cíclicos), proteínas de transferencia de lípidos, α-hairpininas y snakins(25,26). Cabe aclarar que hay PAM ricos en otros aminoácidos (glicina, histidina). La capacidad de los PAM vegetales para organizarse en familias con características estructurales conservadas permite la variación de la secuencia de residuos que no son cisteína en la misma estructura dentro de una familia particular para desempeñar múltiples funciones(26). Los PAM vegetales tienen actividad contra bacterias, hongos, virus y parásitos. Generalmente, se cree que el mecanismo de acción del PAM está relacionado con la lisis de la membrana o la penetración del péptido seguido del ataque a objetivos intracelulares. La naturaleza catiónica y capacidad anfipática de los PAM permite la interacción con la pared (aniónica) y la membrana fosfolipídica de los microorganismos(25,26). Se han sugerido mecanismos de acción como la formación de poros y la despolarización de la membrana, la interrupción del metabolismo energético bacteriano y la interferencia con las vías biosintéticas para la actividad antimicrobiana de varios PAM que contienen puentes disulfuro(31). Las características antes mencionadas los perfilan como una importante alternativa para el desarrollo de moléculas antibióticas y antiinflamatorias(25). Estas características, además de los residuos de cisteína, son clásicas de las familias de tioninas y defensinas. Otras familias de PAM como los péptidos de tipo heveína se unen a quitinas, y las proteínas de transferencia de lípidos se unen a lípidos de membranas celulares para interrumpir la penetración microbiana en las células(26). Algunos autores(28,32,33) sugieren que el CPP puede ser una alternativa a los alimentos medicados con antibióticos, porque mostró actividad antimicrobiana al reducir eficazmente la población de bacterias coliformes. Se sugiere(33) que la proteína de papa puede tener una ventaja potencial adicional sobre los antibióticos al inhibir selectivamente el crecimiento in vitro de bacterias patógenas (Staphylococcus aureus, Salmonella gallinarum y E. coli). La explicación de los efectos antimicrobianos del CPP podría estar relacionado con la acción de ciertos péptidos antimicrobianos que pueden encontrarse en la proteína del tubérculo Solanum tuberosum(34), ya que los péptidos con actividad antimicrobiana son producidos por la papa en su defensa contra patógenos.

Péptidos antimicrobianos de la papa Las proteínas de la papa se dividen en tres grupos: patatina, inhibidores de proteasas (IP) y otras proteínas que también están involucradas en la defensa de la papa, pues todas tienen acciones antifúngicas o antimicrobianas(35). Los IP representan una alta proporción de la

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proteína total de la papa(36), y son un grupo estructuralmente heterogéneo (Cuadro 1) con una amplia gama de actividades antifúngicas y antimicrobianas(35). Cuadro 1: Inhibidores de proteasa de papa(35) Masa Punto Enzima Inhibidor de proteasa molecular Isoeléctrico SU inhibida (kDa) Inhibidor de proteasa l 7.68 - 7.87 5.1–6.3–7.2–7.8 5 T, Q 5.5–5.8–5.9–6.0–6.1–6.5– Inhibidores de proteasa ll 20.02 - 20.68 2 T, Q 6.9 Inhibidor de proteasa aspartato

19.87 - 22.03 6.2–7.5–8.2–8.4–8.6–8.7

Inhibidor de proteasa cisteina

20.1 - 22.7

1

5.8–6.6–6.7–7.1–8.0–8.3– 1 >9

T, Q, CD T, Q, Pap.

Inhibidor de proteasa tipo Kunitz 20.19 - 20.24 8.0–9.0

1

Otros inhibidores de proteasa 21.03 - 21.80 7.5-8.8 serina

1-2 T, Q

Inibidor de carboxipolipeptidasa 4.20

1

no determinado

T, Q

CA

SU= subunidades. T = tripsina; Q= quimotripsina; CD = catepsina D; Pap= papaína; CA= carboxipolipeptidasa A.

En el pasado los IP eran solamente considerados factores antinutricionales; sin embargo, recientemente han despertado interés por tener múltiples actividades biológicas. Los IP de papa se han estudiado por su efecto antimicrobiano, actividad anticancerígena y regulación del consumo de alimento relacionada a la modulación de la colecistoquinina mediante la inhibición de tripsina(35). La gran estabilidad de actividad antifúngica de los IP de papa I y II a altas temperaturas, abre un nuevo mercado para los productores de almidón, por el potencial uso de estos péptidos en la industria alimentaria, farmacéutica o agrícola(27). En algunos experimentos(35,37), los IP de papa I y II redujeron el crecimiento de varios hongos; mientras que los miembros de la familia Kunitz (proteínas Potide-G, AFP-J, Potamin-1 y PG-2) inhibieron bacterias patógenas (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli y Candida albicans). En un estudio in vitro(37) el Potamin1 inhibió el crecimiento de distintos patógenos vegetales, además, presentó actividad inhibitoria contra las enzimas tripsina, quimotripsina y papaína. El péptido Potamin-1 es

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actualmente el más mencionado en la literatura para explicar el mecanismo de acción del CPP en animales(38).

Otras proteínas de la papa Dentro del grupo denominado “otras proteínas de papa”, se incluyen péptidos ricos en cisteína como las tioninas, defensinas, lectinas y snakins(39). Las tioninas basan su actividad antimicrobiana en la interacción con la membrana fosfolipídica de los microorganismos patógenos. Las defensinas parecen actuar sobre receptores específicos de la membrana, sin embargo, la información sobre estos péptidos es limitada(35). Los péptidos snakins son parte de un grupo independiente. Se encuentran dentro de la clasificación de otras proteínas de papa debido a su prácticamente nula similitud a cualquier otro tipo de péptido de papa(35,40). Los Snakins participan en procesos biológicos como la división celular, la elongación y el crecimiento y señalización en la defensa de la papa. Se encuentran dos tipos de péptidos snakins [snakin-1 (SN1) y snakin-2 (SN-2)] y aunque sólo comparten 38 % de su estructura, tienen funciones similares. Ambos son péptidos ricos en residuos de cisteína con actividad reportada contra bacterias Gram negativas y positivas (C. michiganensis, R. solanacearum, E. chrysanthemi y R. meliloti), así como contra algunos hongos(35,39). Su espectro de actividad antimicrobiana contra los patógenos bacterianos y fúngicos es bastante similar entre sí y diferente al de los péptidos de defensina de los mismos tejidos. Sin embargo, la expresión del gen SN2 es inducida en la papa por una herida local y muestra respuestas diferenciales a la infección por patógenos. Los patrones de expresión y las actividades antimicrobianas de SN2 son congruentes con su participación en las barreras de defensa constitutivas e inducibles de la papa(41).

Concentrado de proteína de papa en la alimentación de lechones destetados Existen cerca de 5,000 variedades de papa, originarias principalmente de los Andes, con variantes en tamaño, forma, color, textura, así como perfil nutricional. Cerca de 10 variedades son cultivadas, y la variedad más cultivada a nivel mundial es la especie Solanum tuberosum. China es responsable del 80 % de la producción mundial de esta variedad. La composición química de la papa es modulada por distintos factores como la zona geográfica y las prácticas de cultivo; su contenido de proteína en estado fresco varía entre el 0.49 y el 2.7 %(42,43). Además del consumo en forma fresca, la papa también es utilizada para la obtención de almidón, fibra y jugo. Tan solo en la Unión Europea anualmente se procesan 8 millones de toneladas de papa. El CPP es un coproducto de la industria del almidón, al recuperar la fracción líquida que queda después de su extracción(44). El proceso se basa en la coagulación térmica seguida de la separación de proteínas y secado(27,45). Las proteínas de la papa se 516


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clasifican típicamente de acuerdo con su masa molecular y separación electroforética en tres grandes grupos: patatinas, inhibidores de proteasas y otras proteínas(35). Las patatinas representan cerca de la mitad de las proteínas de papa y son glicoproteínas con pesos moleculares de 39 a 43 kDa, con actividades enzimáticas (hidrolasas, fosfolipasas y glucanasas)(35). La papa presenta algunos factores antinutricionales como los glicoalcaloides de las solaninas (927 – 2,632 mg/kg), y los inhibidores de tripsina (0.97 - 3.70 mg/kg), donde la concentración puede ser variable de acuerdo con las condiciones del procesamiento(44). El procesamiento térmico (100°/15 min) antes del secado es capaz de inactivar hasta el 48% de los inhibidores de proteasas y hasta el 89 % de los glicoalcaloides(46). El CPP es un ingrediente que contiene cantidades adecuadas de aminoácidos esenciales, los cuales pueden remplazar la proteína de origen animal en dietas de lechones(47), ya que se ha caracterizado por tener un perfil de aminoácidos muy balanceado y es especialmente rica en lisina, metionina, treonina, triptófano y valina. En lechones que recibieron una dieta con CPP con el mismo nivel de inclusión que la harina de pescado se observó(48) una mejora en la velocidad de crecimiento de los lechones, lo que puede atribuirse a la calidad de su perfil de aminoácidos. Así, el valor nutricional del CPP está relacionado con la concentración y disponibilidad de aminoácidos ya que tiene un perfil similar al de la soya(49) y algunas proteínas animales(50). La proporción de ocho aminoácidos esenciales (treonina, valina, metionina, isoleucina, leucina, fenilalanina, lisina y triptófano) corresponde al 40.7 % de la proteína del CPP(42). El perfil de aminoácidos de la proteína de papa completa o excede el perfil de proteína ideal, a excepción del triptófano y la lisina con el 64.5 y 89.75 % del requerimiento, respectivamente. En los años 2008 y 2009 se publicaron tres artículos(28,32,33) en los cuales se utilizó un refinado de proteína de papa (RPP o PP) purificado a nivel de laboratorio a partir de una variedad especial de papa (Solanum tuberosum L. cv. Golden valley). Esta fracción proteínica presentó un efecto inhibitorio del crecimiento de bacterias patógenas in vitro, por lo que investigaron la incorporación de RPP o PP en diferentes niveles en la dieta de lechones recién destetados y compararon con una dieta testigo con antibióticos. Los resultados variaron entre los estudios realizados, y se observó una ventaja de la utilización de la dieta con antibióticos en los tres trabajos. Cuando los autores(33) utilizaron dietas con 0, 200, 400 y 600 ppm de RPP, se reportó que el aumento de los niveles de inclusión en las dietas mejoró linealmente el rendimiento productivo y redujo la poblaciones de bacterias totales, coliformes y Staphylococcus spp en el contenido del colon y recto y en heces. La digestibilidad fecal aparente de la materia seca y proteína cruda, así como digestibilidad ileal aparente de aminoácidos no difirieron entre los cerdos alimentados con la dieta testigo (0 ppm) con antibióticos y las dietas con RPP(33). 517


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Con niveles más altos de inclusión (0.0, 2.5, 5.00 y 7.50 g PP/kg de dieta), investigadores(28) también observaron una mejora lineal en la eficiencia alimenticia durante los 28 días experimentales y un incremento en la digestibilidad fecal aparente de la materia seca en la fase II (0 a 14 días posdestete) con el aumento del nivel de inclusión de PP. También se observó una disminución lineal en las bacterias fecales en los días 21 y 28 con el aumento del nivel de inclusión de PP. Los lechones que consumieron las dietas con PP tuvieron una reducción lineal de bacterias totales, coliformes y Staphylococcus spp. en ciego y recto. La digestibilidad ileal aparente de los aminoácidos y la morfología de las vellosidades y criptas intestinales no se afectaron por el consumo de las dietas experimentales(28). En otro estudio(32) con lechones alimentados con dietas con 0.0, 0.25, 0.50 o 0.75 % de proteína de papa (PP) durante la fase I (0 a 14 días posdestete) y fase II (14 a 28 días posdestete los autores observaron que los niveles crecientes de PP mejoraron linealmente la ganancia diaria de peso, el consumo diario de alimento y la eficiencia alimenticia en ambas fases (I y II); además de incrementar la digestibilidad de la materia seca en la fase II. El consumo de las dietas con niveles crecientes de PP redujo linealmente las poblaciones bacterianas en heces y contenido de ciego, colon y recto. La altura de las vellosidades y la profundidad de las criptas intestinales no varió con el aumento del nivel de PP en la dieta. Estos tres trabajos(28,32,33) abrieron un área de oportunidad para la utilización del concentrado de proteína de papa generado en la industria del almidón en la alimentación animal. La utilización del CPP de origen comercial(22) en cerdos en crecimiento (25 kg de peso vivo) mostró una alta digestibilidad ileal del nitrógeno tanto estandarizada (93.0 %) como aparente (85.8 %). La digestibilidad ileal aparente y de la mayoría de los AA fue similar a la digestibilidad del concentrado y el aislado de proteína de soya, destacando en el CPP la mayor digestibilidad ileal estandarizada y aparente de la leucina (96.3 y 94.7 %, respectivamente) y de la treonina (94.7 y 86.9 %, respectivamente)(22). En otro trabajo(47) con cerdos en crecimiento (21 kg de peso vivo), la inclusión en la dieta de 17.5 % de CPP con una baja concentración de glicoalcaloides y baja actividad inhibidora de la tripsina no afectó la ganancia diaria de peso, el consumo diario de alimento ni el peso relativo de estómago, duodeno y yeyuno, así como otros aspectos de la morfología intestinal. La digestibilidad de la proteína fue menor en los cerdos alimentados con la dieta con CPP que con la dieta con caseína, sin embargo, la digestibilidad ileal aparente de la grasa fue mejor en los lechones de CPP. Los autores concluyen que la dieta con un alto nivel de CPP fue bien utilizada por los cerdos en crecimiento(47). Los buenos resultados al consumo de CPP observados en cerdos en crecimiento, probablemente están relacionados con sus características nutricionales; sin embargo, debido a las propiedades antimicrobianas reportadas, el uso del CPP es más recomendable para su inclusión en dietas para lechones recién destetados. 518


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En 2005, ya se había observado(48) que lechones alimentados con dietas con 6% de CPP tuvieron una mayor ganancia diaria de peso de los primeros 1-21 y 21-50 días posdestete que lechones alimentados con dietas en las que incluyeron harinas de pescado, de girasol y de gluten en cantidades similares. La mortalidad en el periodo fue baja (cerca del 4 %) y la severidad de diarreas fue ligera (1.6 puntos) en todos los lechones(48). Algunos autores(51) utilizando CPP con un bajo nivel de glicoalcaloides (CPPBG) en dietas de cerdos recién detestados no encontraron diferencias en el comportamiento productivo respecto a dietas con plasma animal. Los autores observaron en lechones destetados, una respuesta cuadrática en la ganancia de peso y consumo de alimento, al utilizar niveles de inclusión crecientes de CPPBG, remplazando el 25, 50, 75 y 100 % de plasma animal de la dieta. La eficiencia alimenticia mejoró linealmente con la inclusión de CPPBG. Se concluyó que el CPPBG puede ser un sustituto eficaz de una parte del plasma porcino en las dietas para lechones destetados(51). Durante la primera semana posdestete(52) se observó que la ganancia diaria de peso y la eficiencia alimenticia tampoco fueron diferentes entre lechones que consumieron en sus dietas plasma porcino deshidratado o CPP. Durante la segunda semana posdestete y en el período experimental total el consumo diario de alimento fue similar entre todos los animales. La digestibilidad ileal aparente de la proteína cruda fue mayor en lechones alimentados con antibiótico y con CPP. La digestibilidad total aparente de la materia seca y de la energía fue más alta para los lechones alimentados con CPP que con las otras dietas. El índice de severidad de diarreas en los lechones alimentados con la dieta CPP fue similar entre los lechones alimentados con la dieta testigo con antibiótico(52). Estos resultados demuestran un uso potencial del CPP para lechones recién destetados.

Conclusiones En los últimos años se ha incrementado la busca de alternativas al uso de antibióticos en los alimentos como promotores de crecimiento y de salud intestinal en lechones recién destetados. La papa es un alimento rico en péptidos antimicrobianos (PAM) y otras proteínas que están involucradas en su sistema de defensa, los cuales ya fueron purificados a nivel de laboratorio. La industria de extracción de almidones a partir de la papa genera una gran cantidad de un concentrado proteínico, que probablemente conserva estos PAM. En este contexto, el concentrado de proteína de papa, podría ejercer un efecto positivo sobre el desarrollo productivo del cerdo por su valor nutricional, además de los posibles beneficios de sus PAM sobre la salud intestinal. Sin embargo, para que sea considerado como una alternativa al uso de antibióticos en las dietas iniciadoras, es necesario contar con más evidencias bibliográficas sobre la presencia de estos péptidos en los productos comerciales a

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base de concentrado de proteína de papa disponibles en el mercado, y si sus efectos benéficos persisten a nivel gastrointestinal disminuyendo las diarreas posdestete. Literatura citada: 1. Buddington RK, Sangild PT, Hance B, Huang EY, Black DD. Prenatal gastrointestinal development in the pig and responses after preterm birth. J Anim Sci 2012;90(suppl 4):290-298. 2. Pohl CS, Medland JE, Moeser AJ. Early-life stress origins of gastrointestinal disease: animal models, intestinal pathophysiology, and translational implications. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2015;309(12):927- 941. 3. Maradiaga N, Zeineldin M, Aldridge B, Lowe J. Influence of maternal microbial communities on the mucosal microbiome of neonatal pigs. AASV 2014;2014(1):1–39. 4. Mach N, Berri M, Estellé J, Levenez F, Lemonnier CD, Leplant CC, et al. Early life establishment of the swine gut microbiome and impact on host phenotypes. Environ Microbiol Rep 2015;7(3):554-569. 5. McCormack UM, Curião T, Buzoianu SG, Prieto ML, Ryan T, Varley P, et al. Exploring a possible link between the intestinal microbiota and feed efficiency in pigs. Appl Environ Microbiol 2017;83(15):1–16. 6. Insuasti ASG, Collazos DV, Argote F. Efecto de la dieta y edad del destete sobre la fisiología digestiva del lechón. Rev Fac Cienc Agrar 2008;6(1):32-41. 7. Moeser AJ, Pohl SC, Rajput M. Weaning stress and gastrointestinal barrier development: implications for lifelong gut health in pigs. Anim Nutr 2017;3(4):313-321. 8. Campbell JM, Crenshaw DJ, Polo J. The biological stress of early weaned piglets. J Anim Sci Biotechnol 2013;4(1):1-4. 9. Rhouma M, Fairbrother JM, Beaudry F, Letellier A. Post weaning diarrhea in pigs: risk factors and non-colistin-based control strategies. Acta Vet Scand 2017;59(1):2-19. 10. Gresse R, Chaucheyras-Durand F, Fleury MA, Van de Wiele T, Forano E, Blanquet-Diot S. Gut Microbiota Dysbiosis in Postweaning Piglets: Understanding the Keys to Health. Trends Microbiol 2017;25(10):851-873. 11. Puskle J. Feed- and feed additives-related aspects of gut health and development in weanling pigs. J Anim Sci Biotechnol 2013;4(1):2-7. 12. Thacker PA. Alternatives to antibiotics as growth promoters for use in swine production: a review. J Anim Sci Biotechnol 2013;4(35):1–12.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5960 Revisión bibliográfica

Apis mellifera en México: producción de miel, flora melífera y aspectos de polinización. Revisión

Fernanda Baena-Díaz

a*

Estrella Chévez b Fortunato Ruiz de la Merced a Luciana Porter-Bolland a

a

Instituto de Ecología, AC. Departamento de Ecología Funcional, Carretera Antigua a Coatepec No. 351, El Haya, 91070, Xalapa, Veracruz. México. b

Universidad Nacional Autónoma de México. Posgrado Ciencias de la Sostenibilidad, Ciudad de México, México.

*Autor de correspondencia: fernanda.baena@inecol.mx

Resumen: La abeja de la miel, Apis mellifera, es una especie que, desde su introducción a México, ha tenido una gran importancia social, cultural y económica, representando una importante fuente de ingreso para miles de familias que practican la apicultura. Sin embargo, en el contexto de la llamada “crisis de los polinizadores” se considera que se desconoce cómo este fenómeno afecta a A. mellifera en México. Esta revisión analiza y discute la información sobre A. mellifera en nuestro país relacionada a los fenómenos que afectan su distribución, la producción de miel y su ecología, incluyendo las interacciones con la flora local. De manera general se considera que hace falta una integración de datos sobre la apicultura a nivel nacional, y que existen pocos estudios sobre la ecología de A. mellifera en México, desde la flora que visitan, su eficiencia como polinizador y la competencia con otras especies de abejas nativas. El incrementar los estudios sobre A. mellifera ayudará a predecir cambios en la producción de miel, así como comprender y abordar las amenazas a dichos polinizadores, abonando a generar mejores prácticas de manejo y a establecer 525


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mejores estrategias de conservación de polinizadores que incluyan la presencia de A. mellifera. Palabras clave: Apis mellifera, Apicultura, Polinización, Miel, Colmenas.

Recibido: 09/03/2021 Aceptado: 03/09/2021

Introducción A partir de la identificación de la llamada “crisis de los polinizadores”(1,2), la cual identifica el colapso de diferentes grupos de polinizadores en diversas partes del mundo, especialmente en Norteamérica y Europa, ha surgido mucho interés por entender el papel de la abeja de la miel, Apis mellifera, en los distintos ecosistemas donde habita. Este interés resulta de que A. mellifera es una especie de gran importancia para el humano por proveer bienes como la miel, cera, polen, propóleo y otros derivados de la colonia(3,4), así como por su papel como polinizador de cultivos(5). Actualmente el valor comercial, cultural, nutritivo y medicinal de la miel, ha propiciado que de las once especies existentes en el género Apis, la especie A. mellifera (Apidae: Apini), conocida como abeja melífera, abeja de la miel o en algunas localidades como enjambres o abeja europea, por su origen, sea la más valorada a nivel mundial(6). En México, A. mellifera a pesar de ser una especie introducida, presenta un gran valor cultural y comercial, heredera de la importancia que le confirieron los pueblos mesoamericanos a las abejas por ser parte de sus actividades tradicionales(7). Ante la crisis ambiental de los polinizadores, el fenómeno del colapso en países latinoamericanos pareciera menos acentuado, y las afectaciones a las poblaciones de abejas responde a procesos relacionados con el tipo de manejo apícola, el cambio de uso de suelo y el tipo de prácticas agrícolas(8). En este contexto, hace falta revisar el estado actual del conocimiento sobre esta especie en nuestro país, con el fin de conocer su papel en los aspectos productivos, su inserción en los ecosistemas, y analizar las amenazas a las que están sujetas. Así mismo, identificar los vacíos de información que existen y deberían ser revisados en el contexto de la “crisis de polinizadores” y del cambio climático, como fenómenos que representan amenazas para las poblaciones naturales y manejadas de polinizadores. Identificar estos puntos ayudaría a establecer mejores estrategias de manejo y de acción a nivel nacional para apoyar esta importante actividad. En este trabajo se pretende hacer una valoración de lo que se sabe acerca de A. mellifera en México desde una perspectiva ecológica y socioeconómica a partir de una revisión de la literatura y de los datos oficiales del gobierno.

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Un poco de historia La presencia de la abeja de la miel, A. mellifera, en México, y su importancia como un elemento ecológico y social dentro del país es resultado de diferentes procesos que nos remontan a las culturas mesoamericanas y a la época de la colonia española, cuando alrededor de 1760 y 1770 se introdujo A. mellifera(9,10). El manejo de los meliponinos, o abejas sin aguijón (Apidae: Meliponini) representó una actividad de importante valor cultural en distintos pueblos mesoamericanos (p.e. Mayas, Nahuas y Totonacos)(9–11). Esta relación biocultural con las abejas sin aguijón se transfirió también a A. mellifera, sustituyendo los productos obtenidos de las colonias de las abejas sin aguijón, aunque no las desplazó completamente(12). A pesar de su presencia desde la época de la colonia, la apicultura comenzó como una actividad de relevancia económica hasta mediados del siglo XX(13). Desde entonces, distintas variedades de A. mellifera habitan en prácticamente todo el continente, y en las zonas cálidas están casi todas africanizadas, proceso que ha sucedido a lo largo de más de medio siglo desde su llegada al continente en el año 1956(14). Por lo anterior y debido al aprovechamiento de los diferentes recursos florales donde los apicultores mueven o mantienen sus abejas, actualmente A. mellifera se encuentra establecida en la mayoría de los ecosistemas de nuestro país(15) (Figura 1). Figura 1: Registros de presencia de Apis mellifera en México a partir de datos obtenidos en Global Biodiversity Information Facility, GBIF (sin datos duplicados) y cambios en número de colmenas por estado

Los colores de cada estado indican si en el período de 2009 al 2018 (SIAP) ha habido una disminución (rojo), aumento (verde) o no ha habido cambios (amarillo) en el número de colmenas (análisis binomial negativo)

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Abundancia y distribución de las colonias El éxito en la introducción de Apis en la mayor parte del mundo se debe a que es una especie generalista o poliléctica, es decir, que puede visitar una gran diversidad de plantas con flores para recolectar néctar, polen y resinas, y a que produce grandes cantidades de miel que pueden ser aprovechadas por las personas. Considerando que A. mellifera es una especie exótica y de gran importancia económica en México, su distribución geográfica y abundancia en los distintos ecosistemas, tanto de colonias manejadas como silvestres, aún carece de información precisa para analizar su distribución espaciotemporal. Una revisión de los registros oficiales obtenidos de la base de datos de la Comisión Nacional para el Uso y Conocimiento de la Biodiversidad (CONABIO) y el GBIF (Global Biodiversity Information Facility), muestra que, para México, únicamente existen 1900 registros de A. mellifera (sin datos duplicados; Figura 1). Esto contrasta con los datos provenientes de las asociaciones de apicultores y datos de SAGARPA que hasta el 2016 estimaban alrededor de 45 mil apicultores que manejan alrededor de 1.9 millones de colmenas a lo largo del país(6,13) y censos del 2018 estiman alrededor de 2.172 millones de colmenas(16). Esta discrepancia, resalta la necesidad de integrar la información productiva con la información biológica para tener un mejor entendimiento de la situación de A. mellifera en México, no sólo de su distribución en apiarios sino también de aquellas colonias que han escapado al manejo. Una revisión de la encuesta nacional agropecuaria desarrollada por el INEGI en 2016, encontramos que existen 7,080 apiarios con al menos una colmena, y estiman una superficie de aproximadamente 613,090.22 ha de terrenos con apiarios, sin embargo, no informan sobre el número de colmenas que se tienen por apiario, ni es clara el área de pecoreo de las abejas. A pesar de tener datos sobre el número de colmenas y una aproximación del número de apiarios, aún hace falta integrar la información geográfica de la ubicación de apiarios, tanto de aquellos que son movidos para aprovechar las diferentes floraciones, como de aquellos con manejo sedentario. Si se divide la superficie estimada por el número de colmenas reportadas por SAGARPA y la SIAP (1.9 o 2.17 M), la información sugiere que existen entre 3 y 3.5 colmenas por hectárea a nivel nacional, lo cual representa un número bajo. Sin embargo, sabemos que existen cinco regiones apícolas principales en México (Altiplano, Costa del Pacífico, Norte, Golfo y Península de Yucatán), y que no tienen la misma representación nacional en la producción de miel, por lo que es necesario integrar de mejor manera los datos de número de colmenas por territorio (región, estado, municipio) así como del área de pecoreo de las abejas. Así mismo, la saturación de colmenas está influenciada por los tipos de floración ya sea natural o de cultivos; por ejemplo, la miel de naranjo o azahar que se produce en las zonas citrícolas o la miel mantequilla proveniente del altiplano mexicano presentando mayor número de colonias asociadas(6). Por lo tanto, la

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distribución espacial no homogénea de colmenas, así como el interés de los apicultores por buscar determinadas floraciones para incrementar el valor de la miel, resulta en regiones con una mayor densidad de abejas y otras que están sub aprovechadas. En el contexto de cambio de uso suelo y los altos niveles de deforestación en el territorio nacional(17), es de vital importancia tener información sobre la calidad ecológica de los territorios de pecoreo que soporten poblaciones de abejas, tanto A. mellifera como de abejas nativas. Esta información podría ser muy valiosa para informar la política que regula la apicultura al saber cuáles territorios son más favorables para ubicar apiarios y gestionar la movilización de colmenas, promoviendo a la vez una mejor coordinación entre las asociaciones de las diferentes zonas apícolas del país. Lo anterior particularmente para aquellos apicultores que buscan la certificación orgánica, que cada vez es más demandada por el mercado, y por lo mismo ha ido en aumento y que requiere de condiciones ambientales particulares para el pecoreo de las abejas. Por otro lado, se conoce muy poco de las colonias silvestres de A. mellifera, y no se sabe si los registros de CONABIO incluyen a este tipo de colonias, que en general pertenecen a colonias africanizadas que han escapado del manejo humano y se han hecho ferales(18,19). La pérdida de colmenas por distintos factores como enfermedades, pesticidas, fenómenos climáticos como heladas, huracanes, falta de alimento por alteraciones en la floración, así como de procesos de evasión (cuando las abejas abandonan el nido y migran a otro lado) y enjambrazón (cuándo la colonia se divide y una gran parte de las abejas abandona el nido para formar uno nuevo) es una problemática poco estudiada en México, a pesar de ser comúnmente mencionada, principalmente en los medios de comunicación. Un estudio realizado por Medina-Flores(20), quien entrevistó a 196 apicultores pertenecientes a 14 estados de la república, reveló que durante el invierno de 2015-2016, del total de 41,907 colmenas que manejaban se perdió alrededor del 33 %. Las razones de esta pérdida se atribuyeron al mal tiempo, enfermedades, uso de pesticidas, evasión y enjambrazón. Por otro lado, en este trabajo se analizan los datos oficiales sobre el número de colmenas por estado del 2009 al 2018(16) (modelo binomial negativo: número de colmenas por estado ~ año) con el fin de conocer si existe evidencia de una reducción significativa de colmenas. El resultado del análisis reveló que, por el contrario, para 16 estados existe un aumento significativo en el número de colmenas (Figura 1), mientras que una disminución significativa se observó únicamente en 9 estados y no se observa cambio en 7 estados. Los estados con mayor número de colmenas coinciden con los estados de mayor producción de miel (Yucatán, Campeche, Quintana Roo; Cuadro 1). A pesar de que en algunas regiones la apicultura ha crecido y en otras se ha mantenido estable, esto no necesariamente significa que no haya habido bajas en el número de colonias, sino que éstas podrían haber sido reemplazadas o que exista un incremento en el número de apicultores.

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Cuadro 1: Resultados del análisis binomial negativo por estado, donde se evaluó el incremento o decremento en el número de colmenas de 2009 a 2018 (SIAP). Estado Aguascalientes Baja California Baja California Sur Campeche Coahuila Colima Chiapas Chihuahua CDMX Durango Guanajuato Guerrero Hidalgo Jalisco México Michoacán Morelos Nayarit Nuevo León Oaxaca Puebla Querétaro Quintana Roo San Luis Potosí Sinaloa Sonora Tabasco Tamaulipas Tlaxcala Veracruz Yucatán Zacatecas

Devianza # P (Ji-cuadrada) Colmenas~Año 0.08456 0.000212 7.8445 0.005097 11.114 0.0008569 5.9368 0.01483 12.716 0.0003626 24.87 6.13E-07 36.623 1.43E-09 0.85191 0.356 0.59024 0.4423 12.886 0.000331 19.71 9.01E-06 15.982 6.39E-05 15.921 6.60E-05 5.5714 0.01826 12.899 0.0003287 0.44123 0.5065 111.34 2.20E-16 5.887 0.01525 13.428 0.0002478 49.825 1.68E-12 3.509 0.06104 0.029103 0.8645 83.473 2.20E-16 143.68 2.20E-16 64.141 1.16E-15 38.018 7.01E-10 88.249 2.20E-16 25.088 5.48E-07 0.26805 0.6046 20.788 5.13E-06 0.090502 0.7635 26.363 2.83E-07

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Los análisis se realizaron en R 3.5 (R Development Core Team, 2011) con el paquete MASS (Venables y Ripley; 2002+). Los asteriscos indican un efecto significativo del año sobre el número de colmenas. +Venables WN, Ripley BD (2002). Modern Applied Statistics with S, Fourth ed. Springer, New York. ISBN 0-387-95457-0,

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Producción de miel en México La apicultura actual está presente en mayor o menor grado en los 32 estados que comprende México, de acuerdo con los datos de la Secretaría de Desarrollo Agropecuario, Rural y Pesca(15). El clima benigno en gran parte de México hace que las colonias de A. mellifera puedan mantenerse activas durante todo el año(14), así como la gran diversidad vegetal y de ecosistemas que permiten una gran variación en la cantidad y calidad de la miel que se produce, que a veces le confiere un valor agregado a este producto(21). Debido a la diversidad de estos ecosistemas y a las características socio económicas de los apicultores, la actividad se desarrolla bajo dos esquemas 1) Apicultura fija o sedentaria, donde los apiarios que contienen las colmenas se mantienen en un mismo lugar a lo largo del año, y 2) Apicultura de trashumancia o móvil. En ésta, los apiarios se van moviendo a diferentes sitios a lo largo del año, de acuerdo con las floraciones de interés del apicultor(22). La apicultura fija se favorece en lugares donde los recursos florales se mantienen más o menos constantes a lo largo del año o en casos donde los apicultores deciden realizar menos cosechas anuales, de menor escala. La trashumancia, se favorece en sitios con mayor estacionalidad o menores recursos florales y es una estrategia utilizada para incrementar el número de cosechas anuales(22). En cualquiera de sus dos formas de aprovechamiento de los recursos nectaropoliníferos, el apicultor aprende a conocer el comportamiento de las temporadas de floración y programa los tiempos de cosecha, de modo que, dependiendo del lugar y técnicas de manejo empleada, se puede lograr una, dos o hasta tres o más cosechas anuales(23). Así, la cantidad de miel producida por colmena depende en parte de los recursos nectaropoliníferos presentes en las diferentes zonas apícolas del país, aunque existen otros factores como la época del año, el ecosistema, enfermedades, así como el capital de inversión de los apicultores(24). Desde hace aproximadamente 30 años, el manejo de las colonias de Apis ha llevado a que México se encuentre entre los diez países más importantes en producción de miel a nivel mundial(25). Dentro de las regiones más importantes en cuanto a producción de miel están la península de Yucatán (Campeche, Yucatán y Quintana Roo), Jalisco y Veracruz(16). Los datos históricos de producción de miel indican que el número de colmenas y la producción total de miel incrementó sustancialmente a partir de los años 60 e iban al alza antes de 1986, cuando se registró por primera vez la abeja africanizada en el sur de nuestro país (un híbrido de variedades europeas con variedades africanas)(26,27);(Figura 2). No obstante, México llegó a ocupar el tercer lugar mundial con 63,886 t en 1991(26). Sin embargo, a partir de 1986 la producción de miel ha venido disminuyendo y en el 2017 México ocupó el noveno lugar en producción de miel, con 51,066 t(25) (Figura 3).

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Figura 2: Datos históricos de número de colmenas, producción de miel total por año (toneladas) y producción de miel por colmenas (kg) en México desde el año 1961 hasta el 2018 (FAOSTAT, 2020)

La línea roja indica el año que se registró como el inicio del proceso de africanización de la abeja europea en México.

Figura 3: Producción de miel en México en los últimos 31 años (1986-2017). (FAOSTAT, 2020)

Por otro lado, la exportación de miel antes de 1990 representó un porcentaje muy bajo de la producción total (entre 21-33 %). Sin embargo, a partir del 1990 el promedio de exportación de miel aumentó a 52.5 %, con alrededor de 30,333 t por año entre 1991 y 2017(25) (Figura 4). Así, en algunos años, las exportaciones representaron alrededor del 40 % de la producción total, mientras que el 2015 que fue uno de los mejores años para la exportación, representó el 68.1 % de la producción total(25).

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Figura 4: Producción y exportación de miel desde 1986 hasta 2017 (FAOSTAT, 2020)

La línea punteada indica el año en que comenzó el registro de la africanización en México

Esto a pesar del incremento en restricciones y exigencias del mercado internacional, y las fluctuaciones del mercado que se ven afectadas por diferentes aspectos tanto internos como externos(28). Los principales países importadores de miel mexicana han sido Alemania, Estados Unidos y el Reino Unido, países con una larga tradición de consumo. En contraste, el consumo interno de miel es muy bajo(28), y se desconoce el porcentaje de pérdidas para los apicultores de la producción que no es exportada y no es consumida localmente. En resumen, a pesar de la africanización, México se ha posicionado como uno de los mayores productores de miel y su producción ha aumentado respecto de décadas anteriores al ingreso de abejas africanas. Sin embargo, la disminución de colmenas y las bajas en la producción de miel en décadas recientes se han atribuido a múltiples razones que en conjunto han afectado a la actividad apícola(6,13). Una de las principales razones fue la llegada de abejas africanizadas, las cuales producen menos miel, enjambran fácilmente, y al tener un comportamiento más defensivo se han generado pérdidas económicas por daños ocasionados, lo que provocó que muchos apicultores abandonaran la actividad(27). A pesar de ello, la africanización no ha tenido los mismos efectos en todas las regiones y en algunas incluso podría haber beneficiado a la apicultura, por estar mejor adaptadas a ambientes tropicales y a que se convirtieron en fuente de colonias (colectadas del campo) para los apicultores(29). Desde que empezó el proceso de africanización en el país, en la década de los 1980, se desarrolló el Programa Nacional para el Control de la Abeja Africana para contrarrestar estos efectos negativos e integrar su presencia en el manejo(30). Por otro lado, la disminución de la producción a mediados de la década de los 90, coincide con la presencia del ácaro Varroa destructor, reportado por primera vez en 1992 en territorio

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mexicano(31). Este parásito infesta las colmenas y se alimenta de la hemolinfa de las abejas promoviendo la entrada de otras enfermedades asociadas a distintos virus(32), afectando la reproducción y población de la colonia, lo que significa una menor producción de miel y en casos extremos, la muerte de ésta(33). Esta enfermedad actualmente es controlada con la aplicación de medicamentos con base en componentes como el timol, ácido oxálico y fórmico, entre otros(34). Sin embargo, existen controversias respecto a su uso y abuso, e incluso las medidas de certificación orgánica limitan el tipo de medicamentos que se puede emplear(23,35). Otro problema reciente ha sido la proliferación del pequeño escarabajo de la colmena (PEC) Aethina tumida Murray 1867, desde que se reportó por primera vez en México en el 2007(36) o el caso de los hongos del género Nosema que se encuentran en nuestro país desde 1965(37). Las consecuencias de dichas enfermedades, no sólo se deben medir en el contexto de la pérdida de colonias de A. mellifera sino que podrían tener consecuencias ecológicas al transmitirse a otros insectos polinizadores. Otro aspecto que puede ser relevante en la producción de miel en México es la presencia frecuente de fenómenos naturales, como huracanes y temporales, los cuales pueden verse alterados aún más por efectos del cambio climático(38,39). Los cambios en los tiempos de floración, resultado de eventos de sequía o alteraciones en los patrones de lluvia, son otro factor desestabilizante para la apicultura(40); debido a que los apicultores necesitan coordinar y anticipar el tiempo de la floración para asegurar que las colmenas estén listas para el tiempo de cosecha de miel(23). Dentro de las regiones con mayor incidencia de estos fenómenos, resaltan la península de Yucatán y Veracruz, que en conjunto representó el 45 % de la producción total de miel en el 2018, y las costas del Pacífico, especialmente los estados de Jalisco, Guerrero, Michoacán, Chiapas y Oaxaca que sumaron el 26% de la producción. Análisis futuros deberán tratar de considerar cómo estos fenómenos climáticos alteran la actividad apícola en nuestro país. Finalmente, la disponibilidad de recursos para la producción de miel está en función de la cobertura vegetal en los distintos ecosistemas. El cambio de uso de suelo hacia usos agrícolas con un manejo intensivo e industrial y la consecuente pérdida de diversidad floral significa menos recursos florales para las abejas(41). Además de los problemas que se tienen con el uso de agrotóxicos e incluso el uso de organismos genéticamente modificados que afectan la salud de las abejas(42). Sin embargo, la interacción de la pérdida o cambio de cobertura forestal y sus afectaciones a las abejas tanto nativas como introducidas es otra situación que ha sido poco estudiada en México(43,44). Todos estos factores contribuyen a las fluctuaciones de producción y número de colmenas reportadas en este estudio. Además, la variación en la calidad de la miel, su origen floral, asociado a la variación en la producción de miel se relacionan directamente con su comercialización, ya que se deben cumplir con los estándares en la regulación de la miel para su exportación (ver NOM-004-SAG/GAN-2018). De acuerdo con Soto-Muciño y 534


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colaboradores(6), en México han disminuido los apicultores con alto poder comercial y ha aumentado los apicultores de pequeña y mediana producción. Esto podría representar una ventana de oportunidad para impulsar la apicultura en regiones donde el manejo de Apis mellifera es una actividad complementaria dentro de la práctica agrícola y ganadera, como ya ocurre en el norte del país, así como promover la apicultura especialmente bajo manejos agroecológicos y que sea una fuente de ingreso y empleo familiar. Una parte importante para impulsar el cuidado de las colonias de abejas, es mejorar las condiciones de producción y tener una mejor valoración del estado de la apicultura. En México sería poder tener mejores datos sobre el número de colmenas, las características socioeconómicas de los apicultores en las diferentes regiones, estadísticas de manejo, e identificar sus amenazas en diferentes contextos. Así mismo, se requiere conocimiento sobre áreas de distribución de apiarios, calendarios de floración, y coordinación entre apicultores para evitar sobresaturación de áreas de pecoreo.

Caracterización de las mieles y origen botánico A pesar del valor comercial de la miel mexicana, la cual se encuentra reconocida en la Norma Oficial Mexicana (NOM-004-SAG/GAN-2018) y de que existe una caracterización general de algunas mieles a nivel regional [e.g. mieles multifloras proveniente de cafetales, o monoflorales como la de azahar proveniente de la floración de cítricos (Citrus sp.)], existen relativamente pocos estudios que evalúen las características organolépticas de las mieles (color, sabor, olor, etc.)(45), así como de la composición botánica de las mieles(46,47); (Cuadro 1). Estos estudios son importantes no solo para brindarle un valor agregado comercial a la miel en cada una de las regiones, sino también para conocer las interacciones de A. mellifera con las plantas que visita y su posible papel en los ecosistemas. De una revisión no exhaustiva de la literatura sobre las floras melíferas y poliníferas de A. mellifera, considerando artículos, capítulos de libro, tesis y publicaciones en congresos, se encontraron para México alrededor de 30 estudios que caracterizan la diversidad de plantas que visitan las abejas de la miel (Cuadro 2). Muchos de estos estudios están basados en estudios melisopalinológicos, es decir, que analizan los granos de polen contenidos en la miel para determinar las especies utilizadas por las abejas. Sin embargo, algunos trabajos se basan en la literatura y observaciones directas de visitas y en entrevistas a apicultores para conocer las plantas de la región que visitan las abejas para obtener néctar y polen. De dicha revisión, se puede decir que A. mellifera visita un promedio de 43 especies de plantas por localidad, para las que la diversidad de familias de plantas varía en un rango de 16 a 60 familias. A pesar de que el número de especies visitadas parece ser alto, aún no se sabe qué porcentaje representa de la flora nativa total en cada región y si las abejas de la miel les brindan un servicio de polinización efectivo. Únicamente para la península de Yucatán, se

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estima que Apis visita 40 % de la flora total(48). Otro aspecto importante es que A. mellifera no siempre colecta polen de las plantas visitadas y únicamente va por el néctar, por lo que las plantas nectaríferas pueden estar sub-representadas en los estudios melisopalinológicos(49). Cuadro 2: Registros de trabajos sobre floras melíferas en diferentes estados de México para Apis mellifera de 1994 al 2019 Especies Local Muestra Familia Estado Método /tipos Ref. (n) (n) (n) (n) QR

QR

CAM

TAM

COL VDM MOR YUC, CAM, QR YUC, CAM, QR

Análisis palinológico del néctar Análisis del polen tomado de la colmena Entrevistas a apicultores y observaciones en campo No describe metodología (todo el estado) Revisión bibliográfica y observaciones de visita Melisopalinológico Melisopalinológico

1

44 (22 y 22)

-

148

(49)

2

206

41

168

(50)

1

-

35

146

(51)

1

-

-

50

(52)

1

-

45

140

(53)

2 3

2 3

15 23

19 41

(54) (55)

Melisopalinológico

40 (total)

78

15

250

(56)

Melisopalinológico

17 (total)

168

36

238

(57)

56

26

92

56

19

66

55

36

80

39

29

64

10 YUC) 5 (CAM) 2 (QR) YUC CAM QR

Melisopalinológico

4

536

(58)


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OAX TAB TAB GUER GUER DUR BC TAM Páztcuaro, MICH Hopelchén, CAM

Melisopalinológico Melisopalinológico Revisión bibliográfica y observaciones de visita Melisopalinológico Melisopalinológico Melisopalinológico Melisopalinológico Observación directa de visitas y entrevistas Entrevista y revisión de herbario

4 3

40 12

36 32

129 63

(59) (60)

-

-

53

143

(61)

2 3 13 11

12 3 52 27

27 16 33 60

43 22 150 215

(62) (63) (64) (65)

1

4

33

93

(66)

1

40 productores

26

56

(67)

Local= municipio, región, Estado.

El papel de A. mellifera como polinizador A pesar de que A. mellifera es muy productiva en cuanto a su establecimiento y producción de miel, resulta que desde la perspectiva de las plantas no necesariamente es el polinizador más eficiente(1,68). Esto quiere decir que, a pesar de transportar polen de una flor a otra, la cantidad y el lugar dónde lo deposita no necesariamente es el más adecuado para que la planta pueda maximizar la producción de semillas, e incluso pueden ser robadoras de néctar, es decir que toman el néctar sin hacer contacto con el androceo y gineceo de la flor. A pesar de esto, se ha demostrado que A. mellifera es uno de los polinizadores de cultivos más importante de manera que millones de abejas son manejadas con este propósito a nivel global(69). Quizá uno de los ejemplos más conocidos es el del cultivo de almendras en California(68), donde Apis es empleada como el principal polinizador. Es por esta razón que se resalta la importancia de investigar y conocer la eficiencia de A. mellifera como polinizador tanto de la flora local como de los cultivos. En México, el Manual de Polinización Apícola(70) incluye recomendaciones para la utilización de Apis para la polinización de distintos cultivos (cítricos, cucurbitáceas, algodón, etc.). A pesar de ser una especie muy utilizada en los cultivos, se desconoce su eficiencia como polinizador comparado con otros polinizadores. En México, los estudios sobre la eficiencia de la polinización por A. mellifera en cultivos es aún limitado(71–77). Incluso algunos estudios han excluido los datos de Apis por ser muy abundante, para enfocarse en las abejas nativas, por lo que no conocemos su papel en la polinización de ellos(78). Los estudios revisados revelan que, para algunos cultivos, A. mellifera no es el polinizador más efectivo, como en el caso de tomates y chiles habaneros(73) 537


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o como en el café(79). En el caso de la especie de calabaza Cucurbita moschata (Cucurbitaceae), a pesar de que Apis no es el mejor polinizador (en cada visita), su eficacia se compensa por ser muy abundante(71). Además, se encontró que es un polinizador muy importante durante la época del año donde el principal polinizador está ausente(71). Sin embargo, otro estudio sobre redes de polinización en otras especies de Cucurbitáceas (melón, calabaza, pepino y sandía) no reportó ninguna visita por Apis(80), indicando que el papel de Apis como polinizador es variable. En algunos casos Apis resulta ser un polinizador igual de eficiente que otras especies de abejas nativas(81), y en otros muy importante, como en el aguacate(72), o incluso más eficiente que otros polinizadores(77); mientras que en otros cultivos es irrelevante, como es el caso del rambután, donde no se observaron visitas por Apis(74). Además, se sabe poco del efecto de A. mellifera sobre especies de importancia económica pero que no son cultivadas. Por ejemplo, en diferentes especies de Agave se encontró que A. mellifera es robador de néctar, o sea que consume el néctar de la flor, pero no poliniza, y en otras especies resulta ser un polinizador secundario durante las horas del día cuando hay menor producción de polen y néctar(82). Finalmente, se puede decir que se ha evaluado muy poco la eficiencia de Apis como polinizador efectivo en especies nativas sin importancia comercial. Un ejemplo es el trabajo en Kallstroemia grandiflora donde encontraron que Apis es tan eficiente como los polinizadores nativos(83). Aunque existe información en la literatura sobre la visita de Apis a plantas no cultivadas, particularmente estudios sobre biología reproductiva de plantas, esta información merecería ser revisada para complementar el conocimiento sobre la interacción de Apis con plantas nativas, pero no ha sido el objeto de esta revisión. Estudios a nivel de paisaje y sus efectos sobre la polinización, indican que Apis mellifera puede aprovecharse de los paisajes modificados a usos agrícolas o urbanos. Un estudio dónde compararon el efecto de los cafetales de sombra y sol sobre la diversidad de abejas, encontró que los cafetales de sombra albergan mayor diversidad de especies de abejas, incluida A. mellifera, pero que ésta prefirió sustancialmente los cafetales de sol, que presentan menor diversidad vegetal y donde la diversidad de abejas nativas fue más baja(84). En paisajes europeos y sudamericanos los estudios sugieren que, por sus características, Apis parece adaptarse y es abundante en paisajes altamente transformados, incluidas las zonas urbanas y los bosques semi-naturales o con poca diversidad de plantas(85-87). Finalmente, los estudios sobre redes de polinización son importantes porque ayudan a comprender de manera más integral el papel de A. mellifera como visitante floral de distintas especies y su posible interacción con otros polinizadores. Sin embargo, en México los trabajos sobre redes de polinización son muy pocos(80,88–92). Dichos estudios revelan que A. mellifera es una especie muy abundante y que presenta un gran número de conexiones dentro de la red(91). Ante estas evidencias, surge la necesidad de realizar más estudios que evalúen el papel de A. mellifera en los distintos ecosistemas de México, en su papel como polinizador y en el de sus interacciones. 538


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Competencia con abejas nativas Un aspecto que no hay que olvidar es que Apis es una especie introducida y por lo tanto puede tener efectos negativos sobre la fauna local, en particular sobre otras abejas con las que podría estar compitiendo por recursos. Esta competencia se puede dar de distintas maneras, y se han descrito al menos siete(93). De estas, las más estudiadas son la reducción de polen y néctar en una comunidad por la presencia de Apis; la exclusión de abejas nativas por tiempos de forrajeo prolongado en parches florales, forzando a las abejas nativas a viajar más lejos en busca de recurso; el desplazamiento activo de abejas nativas, principalmente en el caso de abejas africanizadas y la transmisión de parásitos de Apis hacia abejas nativas(93). En México, aún son relativamente pocos lo estudios al respecto (12,79,83,94,95) y de los cuáles resalta, por ejemplo, el trabajo de Villanueva-Gutiérrez et al(12) en Quintana Roo, que demostró que A. mellifera y la abeja nativa Melipona beecheii en un contexto de abundantes recursos florales, evitaron la competencia diversificando los recursos, es decir, evitaron visitar las mismas plantas. Un resultado similar se encontró en estudios de competencia entre Apis y otras tres abejas nativas, entre ellas Partamona bilineata (una abeja sin aguijón) en cultivos de calabaza y sandía en Yucatán(95). Otro estudio sugiere que Apis desplaza a los polinizadores nativos en los cafetales pues encontraron que a mayor presencia de A. mellifera, menor riqueza de otras especies de abejas(79). Diversos estudios en otras partes del mundo han demostrado que Apis mellifera es capaz de desplazar a abejas nativas; sin embargo, críticas a dichos estudios argumentan que la competencia no ha sido demostrada pues dichos estudios no han explorado los efectos en la adecuación de las abejas nativas(93). Sin embargo, evaluar el éxito de las abejas nativas frente a la interacción con Apis resulta muy complicado si se considera que para la mayoría de las especies de abejas nativas no se conoce prácticamente nada de su historia natural, inclusive para la mayoría de las especies únicamente se han descrito a las hembras [comunicación personal de expertos en el área(96)]. Finalmente, la llegada de la variedad africanizada de Apis mellifera, podría haber alterado la relación con otras abejas nativas, pues dichas variedades son más agresivas a la hora de defender su colmena y los recursos florales, además de que la abeja africanizada está más adaptada a volverse feral que las variedades europeas(13,20). Estudios futuros deberán evaluar el papel de las colonias ferales de A. mellifera sobre la polinización y sobre otras abejas nativas e insectos. La competencia con otras especies se da principalmente por los recursos florales, aunque no se desestima que también compitan por sitios de anidación. Hacen falta estudios en este tema. Si se considera la transformación del paisaje y la reducción de la oferta floral en paisajes transformados o empobrecidos, y las altas densidades de abejas europeas en algunas

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zonas de México, la pregunta es, si habría mayor competencia entre abejas nativas y A. mellifera por los recursos vegetales, o si en paisajes con mayor diversidad floral la competencia es menor. Este punto es relevante para las regulaciones en torno al manejo de A. mellifera, así como para la conservación de fauna nativa y de la cual no existe evidencia.

Conclusiones La evidencia presentada, indica que a pesar de que A. mellifera es una especie sumamente importante tanto cultural como económicamente para miles de familias mexicanas, y que comparado a las abejas nativas ha sido muchísimo más estudiada, aún son necesarios estudios que aborden tanto aspectos productivos a partir de la generación de mejores bases de datos sobre producción, manejo, enfermedades, etc. y aspectos ecológicos, como su interacción con la fauna local. Por otro lado, y bajo el escenario actual de cambio global, incluyendo el cambio climático, cambios de uso de suelo, y contaminación, entre otros aspectos, surge la necesidad de tener más estudios ecológicos sobre A. mellifera en México. Estos estudios ayudarán a predecir cambios en la producción de miel así cómo comprender y abordar las amenazas a dichos polinizadores abonando a generar mejores prácticas de manejo. Por otro lado, ayudará a entender más acerca de sus interacciones con otras especies de abejas y de plantas, y poder tener mejores estrategias de conservación que incluyan la presencia de A. mellifera. Así mismo, permitirá aportar información valiosa que contribuya al manejo de otras abejas nativas con el fin de mejorar las prácticas agrícolas al considerar la eficiencia en la polinización de distintos polinizadores, incluida A. mellifera. A partir de esta revisión se concluye que los estudios de ecología de la polinización que integren el papel de A. mellifera, no sólo en especies de importancia económica sino en otros grupos de plantas resultan muy relevantes. Así mismo se requieren de más estudios acerca de las distintas amenazas a los polinizadores en general. A pesar de que existen patrones globales del papel de los cambios en el paisaje sobre la pérdida de polinizadores y el servicio de la polinización, que pueden extrapolarse a nuestro país, la complejidad ecológica, orográfica, y cultural de México demandan una mejor caracterización del estado actual de los polinizadores y particularmente de A. mellifera, por su importancia económica y biocultural. Agradecimientos Al proyecto Integralidad Gamma (i-Gamma) financiado por FORDECyT y CONACyT (número de proyecto 296842) por los fondos otorgados para el estudio de la apicultura en el estado de Veracruz del cuál se deriva este manuscrito. Agradecemos también a Ricardo Quiroz por sus comentarios y sugerencias durante el proceso de revisión de la literatura.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5819 Nota de investigación

Inducción de la lactancia en ganado Holstein con dosis reducidas de benzoato de estradiol y sin suplementar progesterona exógena

Juan González-Maldonado a* Raymundo Rangel-Santos a Gustavo Ramírez-Valverde b Jaime Gallegos-Sánchez c Lorenzo Beunabad-Carrasco d Javier-Antillón Ruiz d

a

Universidad Autónoma Chapingo. Posgrado en Producción Animal. Carretera MéxicoTexcoco. 56230. Chapingo, Estado de México. México. b c

Colegio de Postgraduados. Departamento de Estadística, Estado de México, México.

Colegio de Postgraduados. Departamento de Ganadería, Estado de México, México.

d

Universidad Autónoma de Chihuahua. Facultad de Zootecnia y Ecología, Chihuahua, México.

*Autor de correspondencia: jugomauabc@gmail.com

Resumen: La inducción de la lactancia en el ganado es una forma alternativa de aumentar la vida productiva de las vacas con problemas reproductivos y productivos que, de lo contrario, serían sacrificadas. Se propone un protocolo alternativo de inducción de la lactancia. En este protocolo de 21 días se aprovecha la producción de progesterona endógena y utiliza dosis bajas de estradiol para estimular el crecimiento y la función de la ubre. Se inyectaron 500 mg de somatotropina en los días uno, ocho, catorce y veintiuno a vacas (n= 5) y vaquillas (n= 4)

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Holstein. Se aplicó el benzoato de estradiol (3-10 mg día-1) desde el día uno hasta el día catorce. A los animales se les administró cloprostenol (500 µg) en la mañana y en la tarde del día 1, y del día 18 al 21 se les inyectó dexametasona (5 mg día-1). Se ordeñaron a las vacas y vaquillas por primera vez el día 22. No se administró progesterona exógena en ningún momento del experimento, pero el protocolo de lactancia comenzó en la fase diestro del ciclo de celo y se inyectó GnRH para inducir la formación de un cuerpo lúteo accesorio. La inducción de la lactancia fue exitosa en todos los animales y la producción de leche varió de 18.3 a 25.5 kg día-1. La producción endógena de progesterona en combinación con dosis reducidas de benzoato de estradiol es suficiente para inducir la lactancia en vacas Holstein. Palabras clave: Bovinos, Esperanza de vida, Hormonas, Leche.

Recibido: 02/10/2020 Aceptado: 06/08/2021

En vacas que fallan en comenzar una nueva lactación después de un periodo seco se puede administrar hormonas exógenas para lograr la inducción artificial de la lactancia(1). Todavía existen puntos de vista encontrados sobre la inducción artificial de la lactancia en vacas secas para que vuelvan a producir leche. Por un lado, se debe de considerar que con frecuencia las vacas en las cuales se ha inducido la lactancia suelan padecer trastornos reproductivos causados por las múltiples hormonas requeridas para estimular el crecimiento de la ubre y su funcionamiento(2). Por otro lado, inducir la lactancia en una vaca la provee de una oportunidad de seguir produciendo por más tiempo de lo esperado y así evitar el sacrificio(3). A las vacas se les da como suplementos tanto la progesterona como el estradiol para estimular el crecimiento de los alveolos y los ductos de la ubre(4). Se administra la progesterona a las vacas por medio de las inyecciones y dispositivos intravaginales. Una alternativa para aumentar las concentraciones de progesterona en las vacas es la formación de un cuerpo lúteo accesorio(5). En teoría, la progesterona endógena adicional producida por un cuerpo lúteo accesorio debería ser lo suficiente para mantener el desarrollo de la ubre durante la inducción de la lactancia(6). No se encontraron datos sobre la dosis específica del estradiol requerida para inducir la lactancia. El objetivo del presente estudio es probar la hipótesis de que es posible inducir la lactancia en vacas por medio de dosis reducidas del estradiol y sin administrar la progesterona suplementaria. Se llevó a cabo el estudio en dos fases. La primera fue una prueba piloto para recopilar información sobre la eficacia del protocolo para inducir la lactancia. En esta fase se usaron dos vacas Holstein de 6 a 7 años de edad con al menos dos partos y un año sin ordeño. Ambas experimentaron falla reproductiva a causa de abortos recurrentes, pero no las sacrificaron 550


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debido a su alto valor genético. Para la inducción de la lactancia en éstas se realizó una modificación de métodos descritos anteriormente(7,8). Se sincronizaron los ciclos reproductivos de las dos vacas mediante dos inyecciones de 500 µg de cloprostenol (Celosil®, MSD Animal Health) administradas a intervalos de 14 días. Después de la segunda inyección, se monitorearon las vacas cada 6 h mediante observación visual para detectar el celo. Se declararon en celo cuando aceptaban la monta por otra vaca. Cinco días después de detectar el celo, se escanearon los ovarios de las vacas por medio de la ultrasonografía (Aloka Prosund 2, transductor de 7,5 MHz, Hitachi Aloka Medical, Ltd., Japón). Una vez confirmado la presencia de un cuerpo lúteo, se buscó la ubicación del folículo más grande y se administró a las vacas una inyección de 250 µg de acetato de gonadorelina (GnRH®, Sanfer). Se escanearon los ovarios cada 12 h después de la inyección hasta registrar la desaparición del folículo identificado previamente. Una vez que el folículo más grande había desaparecido (dentro de las 48 h posteriores a la inyección de GnRH), se supuso la formación de un cuerpo lúteo accesorio(9), y se inició el protocolo de la lactancia. Para inducir la lactancia se utilizó somatotropina bovina recombinante (Lactotropina ®, Elanco), benzoato de estradiol (Benzoato de estradiol®, Syntex), cloprostenol y dexametasona (Lapicor®, Lapisa). En este protocolo de 21 días, se inyectaron las vacas con 500 mg de somatotropina en los días 1, 8, 14 y 21. Se aplicó el benzoato de estradiol (7.5 mg día-1) desde el día 1 hasta al día 14. Se masajeó la ubre de cada animal por períodos de uno a dos minutos en la mañana y la tarde desde el día 16 hasta el 20. El cloprostenol (500 µg) se administró a las dos vacas en la mañana y la tarde del día 18. La dexametasona (5 mg día-1) se inyectó desde el día 18 hasta el día 21. Las vacas se ordeñaron por la primera vez el día 22. Después del primer ordeño, se administró dosis adicionales de la somatotropina cada 14 días. En la fase II los animales experimentales eran tres vacas y cuatro vaquillas. Las vacas habían tenido al menos dos partos y un año sin ordeño, pero no las sacrificaron por su alto valor genético. Las vaquillas fueron inseminadas al menos cinco veces sin tener una gestación exitosa. La causa común de la falla reproductiva en las vacas fueron los abortos recurrentes, mientras que en las vaquillas se observó un cuello uterino cerrado que impidió la entrada de semen al útero, además de infecciones uterinas persistentes. El manejo reproductivo de los animales fue el mismo que en la fase I. Se aplicó el mismo protocolo utilizado para inducir la lactancia en la fase I, pero en la fase II se usaron diferentes dosis de benzoato de estradiol. Se asignaron los animales a uno de cuatro grupos diferentes (GI-GIV). El grupo GI consistió en una vaquilla de 2 años (671 kg) a la cual se le inyectó 3 mg día-1 de benzoato de estradiol. El grupo GII consistió en una vaquilla de 4 años (651 kg) y una vaca de 8 años (580 kg) a las cuales se les administraron 5 mg día-1 de benzoato de estradiol. El grupo GIII consistió en una vaquilla de 4 años (737 kg) y una vaca de 8 años

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(844 kg) a las cuales se les administraron 7.5 mg día-1 de benzoato de estradiol. El grupo GIV consistió en una vaquilla de 3 años (753 kg) y una vaca de 8 años (691 kg) a las cuales se les inyectó 10 mg día-1 de benzoato de estradiol. Antes del primer ordeño, se alimentó a los animales en las fases I y II con ensilaje de maíz ad libitum y 4 kg de concentrado comercial al día (Ganadero 18, Productos Agropecuarios Tepexpan, S.A. de C.V.; proteína 18%, grasa 4%, fibra 12%). Después del primer ordeño, las vacas y las vaquillas se ubicaron en el mismo corral y se alimentaron con una ración mixta durante todo el período experimental (21.9 kg de alfalfa fresca, 21.9 kg de ensilaje de maíz y 7.7 kg del concentrado comercial, una vez al día para cada animal). La variable respuesta a medir fue la producción diaria de leche, la cual se midió una vez por semana desde el día 1 hasta el día 328 de ordeño. Sin embargo, para la vaquilla en el GI las mediciones terminaron a los 221 días en leche debido a su baja producción de leche. La fase I fue una prueba piloto y no se incluyeron los datos generados en ella en el análisis estadístico. No obstante, en el apartado de resultados se muestra un análisis descriptivo de los datos de esta fase. El diseño experimental fue de medidas repetidas en un arreglo de bloques completos al azar, suponiendo una estructura auto-regresiva de primer orden entre los tiempos para la matriz de varianza-covarianza. Solo se utilizaron dos bloques: uno compuesta por las vaquillas (nunca paridas) y el otro por las vacas con más de dos partos. El análisis estadístico se realizó mediante el paquete estadístico Infostat (2018). En la fase I se indujo la lactancia en las dos vacas, resultando en una producción de leche promedio de cada vaca de 25.5 ± 1.33 y 24.6 ± 1.18 kg día-1. El patrón de producción de leche a lo largo de la lactancia para ambas vacas de la fase I se muestra en la Figura 1.

Producción de Leche (kg)

Figura 1: Producción de leche en vacas Holstein inducidas a la lactancia sin suplementación de progesterona exógena 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0

17

36

72

86 100 129 154 168 182 238 252 305 342 Días de lactancia

Vaca 1 (línea sólida) y vaca 2 (línea intermitente)

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En la fase II, la producción de leche promedio fue de 20.06 ± 0.73 kg día-1 en el GII, 19.54 ± 0.71 kg día-1 en el GIII y 18.36 ± 0.72 kg día-1 en el GIV. La producción de la leche de la vaca y la vaquilla en el GIV fue más baja (P≤0.05) que la de las vacas y las vaquillas en los grupos GII y GIII, y entre estas últimos no hubo diferencia (P˃0.05) (Figura 2). La producción de leche de la vaquilla en el GI no fue comparada con el resto de los grupos experimentales, debido a la falta de repeticiones, pero su producción s e muestra en la Figura 3.

30 25 20 15 10 5 0

0 8 19 26 33 40 47 54 61 68 89 110 117 125 131 138 166 184 194 221 270 284 291 328

Producción de Leche (kg)

Figura 2: Producción de leche en vacas y vaquillas Holstein inducidas a la lactancia sin suplementación de progesterona exógena e inyectadas con diferentes dosis de benzoato de estradiol (línea negra: 5 mg; línea gris: 7.5 mg; línea punteada: 10 mg día-1) durante 14 días

Días de lactancia

Figura 3: Producción de leche en una vaquilla Holstein inducida a la lactancia sin suplementación de progesterona exógena e inyectada con 3 mg día-1 de benzoato de estradiol durante 14 días Producción de Leche (kg)

25.00 20.00 15.00 10.00 5.00

0.00 0

8

19

26

33

40

47

54

61

68

89 110 117 125 131 138 166 184 194 221

Días de lactancia

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En el presente estudio se propuso una modificación de los métodos de inducción de la lactancia descritos previamente(7,8). Las principales modificaciones son la ausencia de la aplicación de la progesterona exógena y la utilización de dosis más bajas de benzoato de estradiol y glucocorticoides. Además, las hormonas (estradiol y glucocorticoides) se recetaron por día y no por peso vivo del animal. Los resultados muestran que la inducción de la lactancia se puede lograr sin suplementación con progesterona exógena y aplicando dosis reducidas de benzoato de estradiol. Los folículos ováricos y el cuerpo lúteo son las principales fuentes de estradiol y progesterona en el ganado no gestante. Por lo tanto, la manipulación de la producción endógena de estas hormonas para favorecer el desarrollo de la ubre, durante la inducción de la lactancia es un método prometedor. Lo anterior concuerda con un estudio que reporta una producción de leche mayor en vaquillas inducidas a la lactancia, después de un celo sincronizado, que en vaquillas inducidas a la lactancia en días aleatorios del ciclo de celo(10). Probablemente la diferencia es debido a un efecto sinérgico entre las hormonas inyectadas y las hormonas esteroidales producidas de forma natural por los nuevos folículos y el cuerpo lúteo, después de la sincronización del celo. Las inyecciones de estradiol y progesterona son necesarias para inducir la lactancia en bovinos(11). Por ejemplo, en un estudio se indujo la lactancia de manera exitosa en vaquillas usando solo benzoato de estradiol, pero con resultados no deseados en vacas(12). En este estudio, la producción de leche promedio fue baja (3.4 a 9.6 L día-1), independientemente de si se inyectó benzoato de estradiol solo o en combinación con progesterona. Se puede explicar estos bajos niveles de producción posiblemente por la falta de somatotropina bovina en el protocolo de inducción de la lactancia. Estudios previos han reportado niveles de producción de leche en vacas (18.9-28.4 kg día-1) parecidos a los encontrados en el presente estudio, pero en estos estudios se inyectaron a las vacas con progesterona y aplicaron dosis más altas de benzoato de estradiol(7,8). Los resultados del presente estudio parecen indicar que la progesterona endógena es suficiente como para estimular el desarrollo de la ubre y la producción de leche. La inducción de la lactancia en los bovinos se hace por medio del benzoato de estradiol, y la dosis se calcula de acuerdo al peso vivo del animal(13) o por día(14), como en el presente estudio. Sin embargo, hasta la fecha no hay estudios que consideren los niveles adecuados de benzoato de estradiol para estimular el crecimiento de la ubre y la producción de leche. En el presente estudio, los cuatro niveles de estradiol probados (3, 5, 7.5 y 10 mg día-1) fueron eficaces en inducir la lactancia tanto en vacas como en vaquillas. Estos resultados contrastan con los de un estudio, en el cual se indujo la lactancia en bovinos mediante una inyección de 2.4 y 3.3 mg día-1 de benzoato de estradiol (lo cual es similar a la dosis más baja utilizada en el presente estudio), pero bajo estas condiciones la producción de leche fue más baja (<7 L día-1) que la producción observada en el presente estudio(15,16). Las diferencias en la

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producción de leche entre tal estudio y el presente podrían radicar en el uso de somatotropina bovina en el presente estudio. La inyección de estradiol puede generar el desarrollo de quistes foliculares(17), los cuales causan un comportamiento de celo indeseable y recurrente en el ganado. Este tipo de comportamiento se ha reportado en el ganado inducido a la lactancia(15,18). Los animales que se utilizaron en el presente estudio solo mostraron un comportamiento de celo permanente una vez, durante la ejecución del protocolo de inducción a la lactancia. Sin embargo, una vez terminado el protocolo no se observó este comportamiento de forma anormal y recurrente. Por lo tanto, se puede suponer que el comportamiento reproductivo no se vio alterado por la aplicación del protocolo de inducción de la lactancia propuesto. La gran oferta de vaquillas hoy en día facilita la decisión de sacrificar vacas con problemas productivos o reproductivos, y hace parecer innecesaria la implementación de protocolos de lactancia inducida en las granjas lecheras. Sin embargo, la decisión más fácil puede no ser la más adecuada. Los motivos para sacrificar a vacas se pueden relacionar con la reducción del bienestar animal, lo que hace al hombre el principal responsable de acortar la vida productiva de las vacas en las granjas lecheras(3). La lactancia inducida de manera artificial provee una oportunidad de mejorar el manejo general de los hatos lecheros y alcanzar una mayor vida productiva para las vacas. Sin embargo, las trazas de hormonas en la leche de vacas inducidas a lactancia son una preocupación para la salud humana(19). En las vacas inducidas la lactancia, las concentraciones de estradiol vuelven a niveles basales 8 días después de la última inyección. Además, no se han encontrado diferencias en las concentraciones de estradiol en sangre entre vaquillas lactantes, 17 días después del parto, y vaquillas inducidas a lactancia(20,21). Desde luego, después de un período de 8 a 17 días, la leche de vacas inducidas a la lactancia puede usarse para alimentar humanos o terneros. Otra ventaja del presente protocolo es el menor gasto requerido para comprar las hormonas. La falta de inyecciones de progesterona exógena y las dosis reducidas de benzoato de estradiol utilizadas en el protocolo lo hacen más asequible, y favorece en particular a los pequeños productores, a quienes les puede resultar difícil o demasiado costoso criar o comprar una vaquilla de reemplazo. La desaparición del folículo más grande el día 5 del ciclo estral y después de la inyección de GnRH se interpretó como un signo de la formación de un cuerpo lúteo accesorio (9). Sin embargo, la formación real de un cuerpo lúteo accesorio no se confirmó, y no se midieron las concentraciones de progesterona en sangre. Esto impide concluir que se produjo un incremento en las concentraciones de progesterona en sangre en los animales. De todas maneras, la inducción de la lactancia fue exitosa tanto en vacas como en vaquillas, y desde luego se puede afirmar que la progesterona endógena producida por uno o varios cuerpos

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lúteos fue la suficiente para estimular el crecimiento de la ubre durante el protocolo de inducción de la lactancia. La producción de leche durante la lactancia en el ganado está determinada por factores como la genética, la estación y el número de partos(22-24). En un estudio de los efectos del número de partos y la época, en la producción de leche en vacas inducidas a la lactancia, se encontró una mayor producción en la quinta lactancia y durante el otoño e invierno(24). En un intento fallido para estudiar el efecto de la genética en la producción de leche en ovejas inducidos a la lactancia(25), se observó que la raza sí afectó el número de ovejas con respuesta positiva al protocolo de inducción a la lactancia. En el presente estudio, se indujeron a la lactancia a las vacas y vaquillas durante la misma temporada. El manejo y alimentación de ellas fue el mismo, dado que se ubicaron en el mismo corral durante todo el periodo experimental. Además, todas eran de la raza Holstein y se consideró el efecto del número de partos durante el análisis estadístico de la información. Por lo tanto, las diferencias entre los grupos experimentales en cuanto a la producción de leche se podrían relacionar con las diferentes respuestas de los animales al tratamiento hormonal(25) y su mérito genético respectivo para la producción de leche(26). Los presentes resultados sugirieren que la producción endógena de progesterona en combinación con dosis reducidas de benzoato de estradiol es suficiente para inducir la lactancia en ganado Holstein. Sin embargo, el tamaño pequeño de muestra utilizado no permite extrapolar la eficacia del protocolo propuesto a un nivel comercial. Literatura citada: 1. Maffi AS, Luz GB, Gasperin BG, Mattos RF, Xavier EG, Corrêa MN, et al. Induction of lactation: an economic study of tool for dairy heifers with successive reproductive failures. Ciênc Rural 2019;49(12):1-8. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20180661 . 2. Luz GB, Maffi AS, Xavier EG, Correa MN, Gasperin BG, Brauner CC. Endocrine profile and reproductive performance in heifers induced to lactation. Acta Sci Vet 2019;47: 1658. 10.22456/1679-9216.92095. 3. De Vries A, Marcondes MI. Review: Overview of factors affecting productive lifespan of dairy cows. Animal 2020;14(S1): S155–64. 10.1017/S1751731119003264. 4. Magliaro AL, Kensinger RS, Ford SA, O’Connor ML, Muller LD, Graboski R. Induced lactation in nonpregnant cows: profitability and response to bovine somatotropin. J Dairy Sci 2004;87(10): 3290-3297. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(04)734657.

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5977 Nota de investigación

Frecuencia y puntaje de jadeo en bovinos productores de carne en finalización intensiva durante el verano

Ana Mireya Romo Valdez a Jesús José Portillo Loera a Jesús David Urías Estrada a Alfredo Estrada Angulo a Beatriz Isabel Castro Pérez a Francisco Gerardo Ríos Rincón a*

a

Universidad Autónoma de Sinaloa. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. México.

*Autor de correspondencia: fgrios@uas.edu.mx

Resumen: Para determinar la frecuencia y el puntaje de jadeo en bovinos productores de carne en finalización intensiva durante la séptima a la doceava semana del verano, se llevó a cabo un estudio observacional descriptivo con duración de seis semanas. Se eligieron 12 corrales de tres diferentes dimensiones. A las 0800, 1200 y 1600 horas se registraron la frecuencia y puntaje de jadeo, temperatura ambiental y humedad relativa; además, se calculó el índice de temperatura y humedad (ITH). La frecuencia se registró como el número de bovinos que manifestaron esta expresión en cada corral. Para registrar el puntaje de jadeo se utilizó una escala de cinco puntos. Los bovinos se asignaron a tres categorias: sin giba, con giba media y giba grande en correspondencia con la predominancia fenotipica de Bos taurus o Bos indicus. La mayor frecuencia de jadeos se observó a las 1200 y 1600 h (P<0.01), cuando el valor de ITH superó las 84 unidades. Se observó efecto (P<0.01) del diseño del corral, hora del día y tamaño de la giba sobre el puntaje de jadeo. En la manifestación de la frecuencia y

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puntaje de jadeo en bovinos productores de carne en corral de engorda intensiva, influyó la hora del día, el diseño del corral y la mayor predominancia fenotípica de Bos taurus. Palabras clave: Estrés por calor, Bovinos, Finalización intensiva.

Recibido: 06/04/2021 Aceptado: 14/08/2021

La producción industrial de carne bovina se sustenta en el uso de estrategias de manejo reproductivo, tecnologías de mejora genética, compuestos exógenos que promueven el crecimiento, uso de vacunas y antibióticos, procesamiento de ingredientes alimenticios, formulación de raciones, todo ello enfocado hacía la eficiencia y la rentabilidad de la unidad de producción(1). Derivado de ello, la producción de carne de bovino en México, destaca como la principal actividad ganadera, ya que su aportación al valor de la producción pecuaria nacional durante 2018 fue de 29.8 %, que significó 134.4 miles de millones de pesos(2). En los corrales de finalización intensiva de bovinos para la producción de carne, concurren diversos factores comunes, pero tan diversos como el genotipo, la condición corporal, la cobertura de grasa, el color del pelaje y el grado de adaptación al entorno climático que, en conjunto, influyen en el equilibrio térmico del ganado(3). Lo anterior, debe considerarse en la valoración de indicadores de bienestar animal y su relación con los parámetros productivos de carne bovina producida en finalización intensiva(4), porque en las regiones cálidas, la disminución de los indicadores de producción animal se ve afectada, principalmente, por el estrés generado por la alta temperatura ambiental asociado con alta humedad relativa(5). El estrés por calor se presenta cuando la temperatura ambiental excede la zona termo neutral de los bovinos y les impide disipar el calor extra(6). En este sentido, los bovinos tienen un mejor desempeño en una zona termoneutral de 20 °C, pero puede variar desde los 10 a los 26 °C; así, en bovinos jóvenes la zona de confort oscila de los 7 hasta los 26 °C, mientras que en vacas maduras y bovinos pesados el rango es de -17 °C en invierno a 23 °C durante el verano; sin embargo, ambos tipos de ganado tienen dificultad para tolerar temperaturas superiores a los 27 °C, especialmente con valores de humedad relativa mayores a 40 %(7). Los rumiantes son animales homeotermos, que para mantener la homeostasis responden con cambios fisiológicos y conductuales en ambientes donde la temperatura se encuentra fuera de su zona termo neutral; por eso, cuando la temperatura ambiental se eleva, la respuesta fisiológica inmediata se manifiesta mediante el aumento de la frecuencia respiratoria, disminución del consumo de alimento, así como un aumento de consumo de agua(6), incluso, pueden llegar a morir cuando la temperatura ambiental es extrema(8). Tanto la frecuencia

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respiratoria como el jadeo son indicadores apropiados para medir la intensidad del estrés por calor que sufren los bovinos(8,9); porque debido a la elevada tasa metabólica que poseén los bovinos altamente productores, son más susceptibles al estrés por calor(6). Por lo anterior, el objetivo de la presente investigación fue determinar la frecuencia y el puntaje de jadeo en bovinos productores de carne en finalización intensiva durante el verano. La investigación de tipo observacional descriptiva se llevó a cabo en una Unidad de Producción Pecuaria (UPP), ubicada al sur de la ciudad de Culiacán, Sinaloa, en el poblado ¨Los Becos¨. La UPP se localiza entre las coordenadas 24° 38’ 58’’ N y 107° 17’ 10’’ O; con una altitud promedio de 70 m sobre el nivel del mar. Según la clasificación de Köppen el clima del valle de Culiacán, Sinaloa, México, se cataloga como BS1(h’)w(w)e conforme a esta clasificación se aprecia que las condiciones climáticas se ubican en el grupo B, el cual se refiere a climas secos; sin embargo, en la clasificación BS se especifica un tipo de clima seco estepario, esto debido a la precipitación anual, con lo cual se ubica entre los climas muy áridos BW y los húmedos A o C; por tal motivo, se genera un subtipo de clima semiseco BS1 por no ser un clima tan seco: La simbología (h’) se designa por ser clima cálido con temperatura media anual arriba de los 22 °C y una temperatura media de 18 °C en el mes más frio. La presencia de lluvias es durante el verano y la precipitación es 10 veces mayor en el mes más húmedo de la época más cálida del año en comparación con el mes más seco, así como menos del 5 % de lluvias registradas durante el invierno, se representa con el símbolo w(w); finalmente, el símbolo e indica una oscilación térmica extremosa de entre 7 y 14 °C entre las temperaturas medias mensuales anuales; todo lo anterior, da como resultado un clima semiseco muy cálido extremoso con lluvias de verano con una precipitación invernal con respecto al total anual menor a 5 %(10,11). El estudio se llevó a cabo durante la estación climática de verano. Con base en las referencias climatológicas históricas del Valle de Culiacán, registradas por la Comisión Nacional del Agua(12) se seleccionaron seis semanas, a partir de la séptima y hasta la doceava semana del verano, que comprendió cuatro semanas del mes de agosto y dos semanas del mes de septiembre, en las que se registra alta precipitación pluvial promedio del año (209.2 y 141.6 mm), humedad relativa promedio alta (75 y 75 %) y temperatura ambiente promedio extrema (34.8 y 34.4° C). Los bovinos fueron alojados en corrales de tres dimensiones diferentes que corresponden a la infraestructura disponible para la producción de carne bovina en la UPP, identificados y clasificados para fines del estudio como Corrales 1, Corrales 2 y Corrales 3. Las características de los corrales se muestran en el Cuadro 1.

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Cuadro 1: Características de los tipos de corrales de finalización intensiva en la UPP ubicada en el trópico seco Tipo de corrales Característica Corrales 1 Corrales 2 Corrales 3 No. de corrales 4 4 4 Bovinos alojados 67 71 89 Medidas, m 22.67 x 38.98 22.92 x 40.36 32.1 x 41.60 2 Superficie disponible, m 883.67 925.03 1335.07 2 Espacio vital, m /bovino 13.14 13.13 15.16 2 Sombra disponible, m 134.75 137.57 192.32 Sombra disponible, % 15.29 14.87 14.40 2 Área de sombra, m /bovino 2.01 1.95 2.18 Orientación de la sombra NaS NaS EaO Longitud de comedero, m 22.39 22.90 32.05 Disponibilidad de comedero, cm/cabeza 33.4 32.2 36.0 Longitud de bebederos, m 6.0 6.0 6.0 Disponibilidad de bebedero, cm/cabeza 8.9 8.5 6.7 UPP= Unidad de producción pecuaria.

La temperatura y la humedad relativa se midieron mediante termohigrómetros digitales (Avaly Taylor, Modelo Número VA-EDT- 1-55ª, CDMX, México), colocados dos por cada tipo de corral en el área del comedero. El índice de temperatura y humedad (ITH) se calculó utilizando la fórmula: ITH = [0.8 × T] + [(HR ÷ 100) × (T − 14.4)] + 46.4 (Mader et al(13), donde T es la temperatura ambiente en grados Celsius y HR es la humedad relativa en porcentaje. En el estudio solo se incluyeron corrales integrados por machos sin castrar (PV promedio 450 kg) y se alimentaron de acuerdo con el programa de finalización que se maneja en la UPP. Se realizaron visitas de lunes a viernes durante el periodo de estudio, se incluyeron cuatro corrales de cada uno de los tres tamaños antes descritos (n= 12). La observación en los corrales se aleatorizó dentro de cada tipo de corral, de manera que se observaron seis corrales al día (dos de cada tipo), ésta actividad fue ejecutada por una sola persona capacitada previamente. Se registró la temperatura ambiental y la humedad relativa a las 0800, 1200 y 1600 h; al mismo tiempo, se registró la frecuencia de jadeo como el número de bovinos que presentaban esta actividad en cada corral. En el Cuadro 2 y en la Figura 1 se describe la escala para asignar el puntaje de jadeo a los bovinos en cada corral de acuerdo con la metodología propuesta por Mader et al(13) y Mader et al(14).

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Cuadro 2: Puntajes de jadeo en bovinos productores de carne en corral de engorda intensiva Puntuación FR/min 0 1 2 3 4

Descripción

Máximo 40

Respiración normal sin jadeo

41 y 70

Jadeo leve, boca cerrada sin salivación; movimiento del pecho fácil de observar

71 y 120

Jadeo con boca abierta y algo babeo. Cuello extendido y cabeza generalmente hacia arriba

121 y 160

Jadeo con boca abierta y algo babeo. Cuello extendido y cabeza generalmente hacia arriba

>160

Boca abierta lengua completamente extendida períodos prolongados, babeo excesivo Fuente: Mader et al (2002) y Mader et al (2006). FR= frecuencia respiratoria.

Figura 1: Puntuación de jadeo en bovinos productores de carne en corral de engorda intensiva. A) 0; B) 1; C) 2; D) 3; E) 4.

Autor de fotografías: Ana Mireya Romo Valdez.

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Para el caso de la presente investigación, los bovinos se asignaron a tres categorias con base en la predominancia fenotípica de Bos taurus o Bos indicus, manifiesta a través de la estimación de una característica específica conforme a la siguiente clasificación: sin giba, giba de tamaño medio (8-14 cm) y giba de tamaño grande (>15 cm), de acuerdo con las observaciones registradas por Méndez et al(15). Para el registro del jadeo se observaron seis bovinos diariamente en cada corral, en proporción con el número de bovinos identificados y clasificados en cada una de las tres categorias ya descritas. Para la variable frecuencia de jadeos la unidad de observación fue cada corral y los valores registrados se convirtieron a tasas utilizando la fórmula propuesta por Daniel(16): 𝑎 ( )𝑘 𝑎+𝑏 Donde: 𝑎 = la frecuencia con la cual se presentó el evento durante algún periodo específico; 𝑎 + 𝑏 = el número de bovinos expuestos al riesgo del evento durante el mismo periodo.𝑘 = 100. Al no obtener normalidad en las tasas transformadas, se realizó el procedimiento descrito por Herrera y Barreras(17), empleando el procedimiento RANK(18), para calcular rangos y a estos aplicarles análisis de la varianza con el procedimiento GLM, declarado en el siguiente modelo lineal general: 𝑌𝑖𝑗𝑘 = 𝜇 + 𝐶𝑖 + 𝐻𝑗 + 𝐶𝐻𝑖𝑗 + 𝜀𝑖𝑗𝑘 Donde: 𝐘𝐢𝐣𝐤= Rangos de las tasas para la variable conductual; 𝛍= La media general; 𝐂𝐢 = El efecto fijo del i-ésimo tipo de corral; 𝐇𝐣 = El efecto fijo de la j-ésima hora de observación; 𝐂𝐇𝐢𝐣 = El efecto de la interacción del i-ésimo tipo de corral y la j-ésima hora de observación; 𝜺𝒊𝒋𝒌 = El error aleatorio. La comparación de medias para el tipo de corral y la hora se utilizó la prueba de Dunn (Bonferroni)(18). El puntaje de jadeo fue analizado mediante prueba de Ji-cuadrada, a través de tablas de contingencia 5x3, las cuales contaban con cinco niveles de puntaje de jadeo (0 a 4) y 3 tipos de corral (Corrales 1, Corrales 2 y Corrales 3), tres horarios de evaluación (8, 12 y 16 h) y tres categorías de bovinos (sin giba, giba de tamaño medio y giba de tamaño grande). Dado que hubo diferencias estadísticas altamente significativas, se realizaron pruebas de Jicuadrada en cada uno de los puntajes de jadeo en cada uno de los factores. Los resultados en los cuadros se presentan con el porcentaje de observaciones por columna y el número de observaciones totales entre paréntesis.

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En el Cuadro 3 se presentan los promedios de la temperatura ambiental, humedad relativa e índice de temperatura y humedad (ITH) durante la época de verano en la UPP. Se observa que los valores promedio de la temperatura ambiental, la humedad relativa e ITH fueron de 34.6 °C, 67.3 % y 87.3 unidades, respectivamente. Este último valor indica que durante el periodo de observación los bovinos estuvieron en la categoría de Emergencia (ITH > 84 unidades)(13). Cuadro 3: Promedio de la temperatura ambiental, humedad relativa e índice de temperatura y humedad durante la época de verano en la UPP Temperatura °C Humedad ITH1 relativa, % Semana2 1 2 3 4 5 6 General3

Mín. 25.0 27.6 26.6 23.9 24.4 27.1 23.9

Máx. 40.6 41.2 43.1 45.8 43.1 46.3 46.3

Media 33.4 34.5 35.2 33.9 35.2 35.3 34.6

Mín. 50 51 48 52 54 60 48

Máx. 85 81 81 85 93 81 93

Media 66.8 66.0 64.6 66.3 71.6 69.3 67.3

Mín. 75 79 77 74 75 78 74

Máx. 98 96 99 101 100 103 103

Media 85.4 87.1 87.6 86.1 89.0 88.9 87.3

Categoría Emergencia Emergencia Emergencia Emergencia Emergencia Emergencia Emergencia

ITH= Índice de temperatura y humedad; Mín.= mínima; Máx.= máxima. 2 Para cada semana, n=90. 3General, n=540.

En el Cuadro 4 se presentan los valores promedio de temperatura ambiente e ITH registrados por hora del día en cada tipo de corral de finalización intensiva de bovinos. Se observó que la temperatura ambiental y el ITH variaron por efecto del tipo de corral y la hora del día (P<0.01); además, la combinación de tipo de corral y hora del día, también modificaron los valores obtenidos al haber efecto de interacción (P<0.01). Ello indica que entre los corrales existen microclimas que pueden afectar la fisiología de los bovinos. Mediante estos valores se aprecia la persistencia de la temperatura ambiente alta y del ITH en categoría de Emergencia y, en consecuencia, se evidencia la carga calórica acumulada a lo largo del día en los corrales de finalización.

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Cuadro 4: Valores promedio de la temperatura ambiente e índice de temperatura y humedad relativa (ITH) registrados por hora del día y tipo de corral de finalización Hora Tipo de corral Temperatura, °C ITH 0800

Corrales 1 Corrales 2 Corrales 3 Corrales 1 Corrales 2 Corrales 3 Corrales 1 Corrales 2 Corrales 3

1200

1600

31.1 31.4 28.8 37.9 37.2 35.2 36.0 35.6 35.5 0.39 0.01 0.01 0.01

EEM Hora del día Tipo de corral Hora del día x tipo de corral

84.2 84.7 80.8 90.9 89.9 87.0 89.0 88.4 88.1 0.55 0.01 0.01 0.01

EEM= error estándar de la media (n= 60).

En este sentido, el registro e interpretación de los valores de la temperatura ambiente e ITH se utilizan como una manera de medir el grado de estrés por calor al cual se encuentran sometidos los bovinos en el corral de engorda(19); además, se afirma que la severidad del estrés por calor depende en gran medida de las fluctuaciones diurnas de la temperatura ambiente(20). En el presente estudio, los valores de temperatura máxima que se registraron a lo largo del día, superaron el límite de la temperatura crítica alta para bovinos y al rebasar la zona de termoneutralidad se compromete el estado de confort térmico de los bovinos en finalización intensiva(21). Al respecto, diversos estudios demuestran que el ganado bovino sufre inconvenientes debido a la pérdida del balance térmico y la función productiva se puede comprometer, porque la respuesta fisiológica se restringe en condiciones climáticas desfavorables durante el confinamiento intensivo(5,6,8), y en consecuencia se afecta al bienestar de los bovinos productores de carne en finalización intensiva. En la Figura 5 se muestra la frecuencia de jadeo en bovinos productores de carne en finalización, con respecto a la hora del día en verano se observa que el incremento de la frecuencia de jadeos a las 1200 y 1600 h (P<0.01), ocurre cuando el valor de ITH se encuentra en la categoría de Emergencia al superar las 84 unidades.

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Figura 5: Tasa de jadeo de bovinos en finalización intensiva en trópico seco en la época de verano, según la hora del día

ab

Literales diferentes indican diferencia significativa (P≤0.01).

El ganado bovino es particularmente vulnerable a las condiciones ambientales térmicas, pero aún es más susceptible en el corral de engorda(5); a ello, se suma que las regiones tropicales, caracterizadas por eventos climáticos de alta temperatura y alta humedad relativa, sean un desafío considerable para la termorregulación animal(22). En diversos estudios esto ha quedado de manifiesto, pues ganado bovino productor de carne nativo de Sud África, que fue alojado en corrales de engorda en la etapa de finalización durante febrero y marzo, incrementó la frecuencia de jadeo entre las 12:00 y las 14:00 h, bajo condiciones ambientales de 17 a 38 °C, por lo que se determinó que el ganado se encontraba bajo estrés por calor(23). Por otra parte, el efecto de la temperatura ambiental y de la humedad relativa en la tasa respiratoria se observó de manera fluctuante en bovinos de la cruza Angus × Charolais, al reducirse la temperatura ambiental promedio de 23.7 a 14.5 °C, y al incrementarse la humedad relativa promedio de 57.5 a 60.5 % en el corral de engorda, durante los meses de julio a octubre(24). En bovinos Nellore y sus cruzas con Pardo Suizo, se registró un incremento en la tasa respiratoria en condiciones de estrés por calor en el trópico peruano con temperatura máxima de 34.1 °C y humedad relativa de 81.2 %(25). En México, en un estudio realizado en ganado bovino (Criollo, Holstein, Jersey y Charolais x Brahaman), la frecuencia respiratoria incrementó cuando la temperatura ambiente se elevó de 36.2 a 40.3 °C y la humedad relativa cambió de 70 a 85 %, ITH mayor o igual a 72 unidades de mayo a septiembre(26). En ganado Angus en el corral de engorda se observó incremento en los jadeos a medida que las condiciones climáticas de alta temperatura y humedad fueron aumentando a lo largo del año(27). En consecuencia la presencia de jadeos se considera como un indicador de la carga calórica y se asocia con estrés por calor y la pérdida de bienestar del ganado bovino en el corral de engorda. Al respecto, se conoce que las razas más susceptibles al estrés térmico son las que pertenecen a Bos taurus mientras que el ganado Bos indicus presenta una composición 567


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genética que le confiere una mayor termotolerancia, que los hace más adaptables a climas cálidos(28). No obstante, en las condiciones particulares de los sistemas intensivos de producción de carne bovina, coexisten en un mismo corral diversas expresiones fenotípicas debido la disponibilidad de ganado y a las condiciones propias del sistema de producción bovina de carne en México. En el Cuadro 5 se presenta el puntaje de jadeo (PJ) registrado en los bovinos, en una escala de 0 a 4, en función del tipo de corral, hora del día y tamaño de la giba. Cuadro 5: Puntaje de jadeo de bovinos productores de carne en finalización intensiva durante la época de verano, (n) Puntaje de jadeo P 0 1 2 3 4 Tipo de corral 32.3ab Corrales 1 33.3 (545) 36.5a (62) 31.8 (27) 45.0a (36) 0.009 (413) Corrales 2 31.0b (396) 33.0 (540) 39.4a (67) 30.6 (26) 33.7ab (27) Corrales 3 36.7a (469) 33.7 (550) 24.1b (41) 37.6 (32) 21.3b (17) Hora 0800 63.1a (806) 17.0c (277) 2.9b (5) 5.9b (5) 8.7c (7) 0.0001 c a a a b 1200 11.0 (141) 45.6 (746) 51.2 (87) 45.9 (39) 31.3 (25) 1600 25.9b (331) 37.4b (612) 45.9a (78) 48.2a (41) 60.0a (48) Tamaño de giba 0.0001 Sin giba 24.8b (317) 29.7b (486) 55.9a (95) 49.4a (42) 62.5a (50) a a b a b Media 48.8 (624) 51.4 (840) 40.0 (68) 42.4 (36) 32.5 (26) Grande 26.4b (337) 18.9c (309) 4.1c (7) 8.2b (7) 5.0c (4) abc

Literales diferentes en diseño de corral, hora y tamaño de giba, en cada puntaje de jadeo, indican diferencia significativa (P<0.05).

Los bovinos alojados en los corrales tipo 1 mostraron mayor PJ4 en comparación con los alojados en corrales tipo 3 (45 vs 21.3; P<0.01); los bovinos albergados en los corrales tipos 1 y 2 registraron mayor PJ2 en comparación a los bovinos de los corrales tipo 3 (37.9 vs 24.1; P<0.01); los bovinos alojados en los corrales tipo 3 mostraron mayor frecuencia de PJ0 que los bovinos alojados en los corrales tipo 2 (36.7 vs 31.0; P<0.01); en el número de bovinos jadeando no se observó diferencia estadística entre tipos de corral; sin embargo, en los corrales tipo 3 el valor del ITH es inferior al observado en los corrales tipos 1 y 2 (84.4 vs 80.8 unidades); por lo tanto, este cambio de micro condiciones climáticas en los corrales tipo 3, donde el área de sombra es mayor que en los otros tipos de corral (2.18 vs 2.01 vs 1.95 m2 / animal), tienen espacio vital superior (15.16 vs. 13.14 vs. 13.13 m2 / animal), además de la orientación Este a Oeste, pudo influir en valores de PJ elevados.

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Los bovinos tienen la capacidad de soportar condiciones climáticas adversas, pero al instalar sombra a los corrales de engorda en finalización intensiva se reduce el impacto del estrés por calor y al mitigar los efectos negativos de esta condición fisiológica se favorece la respuesta productiva de los bovinos(6,8). Diversos autores(24,27,29) observaron una reducción en la tasa de jadeo al proporcionar sombra (entre 3 y 5 m2/cabeza a bovinos mayores a 400 kg de PV, en finalización intensiva) y el dotarlos de mayor espacio vital (de 15 a 19 m2 /animal), influye directa y favorablemente en la mejora del puntaje de jadeo y el bienestar de los bovinos en el corral de engorda, sobre en todo en zonas geográficas donde las condiciones climáticas del verano son extremas y la mayor expresión calórica ocurre a partir de las 1200 h(9). La mayor frecuencia de bovinos en situación PJ0 (P<0.01) se registró a las 0800 h (63.1 %), en comparación con lo observado a las 1200 (11.1 %) y 1600 h (25.9 %). En PJ1 la frecuencia registrada a las 1200 h (45.6 %) fue superior (P<0.01) que a las 8:00 (17.0 %) y 16:00 h (37.4 %). En PJ2 y PJ3 no se observó diferencia en la frecuencia de jadeos a las 1200 y 1600 h; sin embargo, a las 0800 h fue significativamente menor (P<0.01). En cuanto a la condición PJ4, se registró mayor frecuencia (P<0.01) a las 16:00 h (60.0 %) en comparación con las 0800 (8.7 %) y 1200 h (31.3 %). Con estos resultados se deduce que a mayor ITH, se incrementa el puntaje de jadeo de los bovinos en el corral de engorda intensiva. De acuerdo con lo anterior, se afirma que la exposición del ganado bovino productor de carne en condiciones intensivas, puede reducir la productividad y el bienestar de los bovinos, sobre todo en horas y regiones geográficas de más alta exposición a los efectos directos de las condiciones climáticas cálidas, que pueden ser reducidas mediante el incremento del espacio vital y de la superficie de sombra en el corral de engorda(26). En el presente estudio se observó que la mayor frecuencia de PJ0 se registró en bovinos con tamaño de giba tamaño mediano y en menor frecuencia en bovinos sin giba y giba tamaño grande (48.8 vs 25.6; P<0.01), respectivamente. En la categoría PJ1 la mayor frecuencia de jadeo se observó en los bovinos de giba tamaño mediano y este valor fue superior al observado en bovinos sin giba y de giba grande, pero este último grupo presentó menor frecuencia en esta categoría (P<0.01). Las categorías PJ2 y PJ4 presentaron el mismo patrón de comportamiento, donde los bovinos sin giba mostraron la mayor frecuencia de jadeos, seguido de los bovinos de giba tamaño mediano y de los bovinos de giba grande. En PJ3 los bovinos sin giba y de giba media mostraron mayor frecuencia de jadeo que los bovinos de giba grande. Estos resultados indican que los bovinos con predominancia genética Bos taurus muestran dificultades fisiológicas para adaptarse a las condiciones climáticas de verano lluvioso en el trópico seco, cuando el ITH supera las 75 unidades, contrariamente a lo que sucede con los grupos raciales Bos indicus, que muestran mayor tolerancia a las condiciones climáticas adversas, por lo que el puntaje de jadeo es menos manifiesto. Se ha demostrado que la diferencia genética entre grupos raciales puede determinar la tolerancia a las altas

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temperaturas y modificar sensiblemente el comportamiento de los bovinos toda vez que se afectan los parámetros fisiológicos(30). La hora del día, el tipo de corral y la mayor predominancia fenotípica de Bos taurus influyen en la manifestación de una mayor frecuencia y puntaje de jadeo en bovinos productores de carne alojados en corral de finalización intensiva. La persistencia de altos valores de ITH en el verano a lo largo del día, compromete la estabilidad fisiológica de los bovinos en el corral de finalización, la cual no solo se ve afectada por la predominancia genética Bos taurus, sino que las características del alojamiento (espacio vital, área de sombra y disponibilidad de bebedero por animal) tienen mayor influencia para potenciar las condiciones adversas durante el verano, sometiendo a los bovinos a condiciones extremas que impactan de manera negativa su bienestar. Literatura citada: 1

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https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5007 Nota de investigación

Arreglos silvopastoriles con Alnus acuminata y su efecto sobre parámetros productivos y nutricionales del componente forrajero

José Américo Saucedo-Uriarte a Segundo Manuel Oliva-Cruz a* Jorge Luis Maicelo-Quintana a Jegnes Benjamín Meléndez-Mori a Roicer Collazos-Silva a

a

Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas. Instituto de Investigación para el Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva, Campus Universitario: Calle Universitaria N° 304, Chachapoyas, Perú.

*Autor de correspondencia: soliva@indes-ces.edu.pe

Resumen: Los sistemas silvopastoriles (SSP) son una alternativa para la producción ganadera sostenible. Por este motivo, el presente estudio se desarrolló con el objetivo de evaluar parámetros productivos y nutricionales del componente forrajero (CF) en distintos arreglos silvopastoriles con Alnus acuminata y su comparación con sistemas a campo abierto. Se estableció un diseño de bloques completos al azar, para lo cual, fueron seleccionadas 16 parcelas con características de homogeneidad en edad y tipo de CF. Se evaluó la composición florística, clasificación funcional de las especies herbáceas, biomasa, materia seca y composición nutricional. Los resultados obtenidos registraron la presencia de 22 especies, predominando la familia Poaceae (8 especies), asimismo se encontró que los arreglos silvopastoriles presentan el mayor porcentaje de especies deseables, situación contraria a lo ocurrido en los sistemas a campo abierto. Por otro lado, los parámetros productivos y nutricionales, mostraron diferencias significativas (P<0.05) entre los sistemas de producción, siendo el arreglo con árboles en callejones el que registró mejores rendimientos de biomasa 573


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(16.60 t/ha), materia seca (3.65 t/ha), fibra cruda (27.23 %), proteína total (17.39 %) y energía bruta (4,864 kcal/kg). Palabras clave: Composición florística, Composición nutricional, Deseabilidad de especies, Rendimiento forrajero, Sistema silvopastoril.

Recibido: 02/08/2018 Aceptado:30/08/2021

En el Perú, durante los años 1975 al 2000 la tasa de deforestación se incrementó en 2’672,554 ha(1,2), siendo la causa principal de este desalentador panorama el incremento del sector agropecuario (producción extensiva)(3), seguido por la actividad minera, los incendios y la tala ilegal de bosques(2,4); esta situación se agrava todavía más debido a las limitadas políticas de uso y tenencia de tierras, así como por la falta de conocimientos de nuevos sistemas de producción sostenible(5). Hacia el año 2012 la superficie agropecuaria peruana ascendió a 38’742,000 ha de las cuales el 46.5 % representan a pastos naturales(6), caracterizados por ser un sistema productivo a campo abierto, es decir, sin la presencia de cobertura arbórea. La falta de árboles y de cobertura arbórea en general causan varios problemas ecológicos como fenómenos climáticos extremos, erosión del suelo, contaminación del agua, disminución de la biodiversidad(7), y por consiguiente problemas económicos(8), debido a la baja productividad por la fertilidad limitada del suelo(9). Sin embargo, los impactos negativos asociados con la producción ganadera extensiva se pueden reducir si la cría de ganado se enfoca bajo sistemas que permitan aumentar la productividad, mejorar la sostenibilidad y brindar servicios ecológicos al ecosistema(8,10). En tal sentido, estudios demuestran la importancia de las pasturas asociadas con árboles para la conservación de la biodiversidad(11,12). Es así que los sistemas silvopastoriles constituyen una opción para la explotación de rumiantes, ya que diversifican los productos (leche, carne, madera, postes y leña), brindan sombra, mejoran la dieta de los animales y reducen el empleo de insumos externos(13,14). Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue evaluar la composición florística y la clasificación funcional de las especies herbáceas, así como los parámetros productivos y nutricionales del componente forrajero establecido bajo arreglos silvopastoriles. El estudio se realizó en el distrito de Molinopampa, específicamente en las localidades de Molinopampa, Santa Cruz del Tingo, Pumahermana y Ocol; ubicados a una altitud sobre los

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2,421 msnm, entre las coordenadas 06°12'20'' latitud Sur y 77°40'06'' longitud Oeste. Presentan clima ligeramente húmedo y templado cálido, con temperatura promedio anual de 14.5 °C y precipitación promedio anual de 1,200 mm(15). Se estudiaron cuatro arreglos silvopastoriles (ASP) [cercas vivas (CV), árboles dispersos en el potrero (ADP), árboles en callejones (AEC) y sistema a campo abierto (SCA)]; los cuales fueron seleccionadas por homogeneidad en el componente forrajero, edad de los árboles y superficie entre 1 a 2 ha. En cada ASP se evaluó la composición florística mediante el método del transecto(16), el cual consistió en estirar una cuerda de 50 m con marcas entre (01) metro (punto de contacto) para el muestreo con un anillo censador (cuatro transectos por cada ASP). La clasificación funcional se determinó según el grado de preferencia de las especies herbáceas [especies deseables (ED), especies poco deseables (EPD) y especies indeseables (EI)](17,18). La biomasa del componente forrajero (BCF) se determinó por el método del metro cuadrado(19), para lo cual se pesaron 40 muestras por cada ASP (10 por cada localidad o repetición). Para el contenido de materia seca (MS) se mezclaron las 40 muestras obtenidas de la evaluación de biomasa, luego se pesó 100 g de forraje de cada ASP y se colocó a 65 °C en una estufa de circulación de aire forzado BINDER FD 115 (BINDER GmbH, Alemania). La composición nutricional del CF: proteína total (PT), extracto etéreo (EE), fibra cruda (FC), ceniza (C) y energía bruta (EB) se cuantificó en 1 kg de forraje (obtenido de la mezcla de las 40 muestras recolectadas por cada ASP) mediante los lineamientos establecidos por AOAC(20). Cabe indicar que el análisis se realizó durante un periodo de 12 meses, considerando dos épocas para la toma de muestras: época de lluvia (noviembre del 2016 a abril del 2017) y época seca (mayo a octubre del 2017). Para el análisis estadístico, se utilizó un diseño de bloques completos al azar conformado por cuatro tratamientos (SCA, CV, ADP y AEC), en cuatro localidades (Molinopampa, Santa Cruz del Tingo, Pumahermana y Ocol) o réplicas consideradas como bloques. Los resultados se procesaron utilizando el software estadístico SPSS 15.0, en el cual se sometieron al análisis de normalidad y homogeneidad de varianzas con el test Shapiro-Wilk y Levene. Los datos de composición nutricional se procesaron mediante un análisis de varianza con un nivel de confianza de 95 % (P<0.05) y la prueba de Tukey para comparaciones múltiples. La BCF se analizó con la prueba U de Mann-Whitney(21). Los resultados del estudio conjunto de los sistemas productivos (SCA, AEC, ADP y CV) registraron la presencia de 22 especies, agrupadas en 11 familias. La mayor riqueza se encontró en la familia Poaceae (8 especies), siendo Lolium multiflorum la especie más representativa, con una presencia entre el 15 al 32 % dentro de cada sistema productivo. Por otro lado, especies como Equisetum giganteum, Ageratina azangaroensis y Verbena litoralis fueron las menos abundantes, encontrándose únicamente en los SCA (Cuadro 1).

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Cuadro 1: Especies herbáceas registradas en distintos sistemas de producción de pastos (%) Composición florística SCA ADP AEC CV Poaceae Brachiaria brizantha 9.09 2.29 2.30 6.17 Lolium multiflorum 15.78 19.08 31.12 21.08 Paspalum penicillatum 1.87 Dactylis glomerata 3.74 6.36 7.65 6.17 Sporobolus indicus 3.74 Pennisetum clandestinum 0.80 16.03 11.48 16.45 Paspalum bonplandianum 8.14 1.28 8.23 Setaria sphacelata 3.05 1.28 4.88 Asteraceae Taraxacum officinale 6.95 1.02 0.51 Ageratina azangaroensis 0.80 Philoglossa mimuloides 8.82 6.62 4.59 7.20 Fabaceae Trifolium repens 7.49 12.72 11.73 8.48 Trifolium pratense 3.31 2.55 1.54 Cyperaceae Cyperus sp. 4.01 2.80 2.81 2.06 Eleocharis geniculata 7.22 2.29 2.30 2.06 Polygonaceae Rumex obtusifolius 12.03 5.85 5.87 5.91 Plantagnaceae Plantago lanceolata 4.01 2.29 7.40 3.60 Equisetaceae Equisetum giganteum 4.01 Primulaceae Anagallis arvensis 0.80 3.56 3.57 0.51 Araliaceae Hydrocotyle vulgaris 3.48 2.04 2.04 0.51 Verbenaceae Verbena litoralis 0.80 Thelypteridaceae Thelypteris sp. 4.55 2.54 1.53 5.14 SCA= sistema a campo abierto; ADP= árboles dispersos en potrero; AEC= árboles en callejones; CV= cercas vivas.

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La clasificación funcional indica que los ASP reportan una mayor abundancia de ED (Trifolium repens, Taraxacum officinale, Lolium multiflorum, Dactylis glomerata, Pennisetum clandestinum, Setaria sphacelata y Trifolium pratense), con un porcentaje que varía entre los 58.0 % a 67.0 %; por otra parte, el mayor porcentaje de EPD (Brachiaria brizantha, Rumex obtusifolius, Paspalum penicillatum, Sporobolus indicus, Philoglossa mimuloides y Paspalum bonplandianum), así como, el de EI (Cyperus sp, Plantago lanceolata, Equisetum giganteum, Anagallis arvensis, Hydrocotyle vulgaris, Ageratina azangaroensis, Verbena litoralis, Eleocharis geniculata, y Thelypteris sp) se reportó en los SCA con un 33.0 % y 28.0 %, respectivamente (Figura 1). Dentro de las 22 especies registradas, la más destacada dentro del grupo de ED pertenece a la familia Poaceae, teniendo en L. multiflorum y P. clandestinum las más representativas del grupo. Figura 1: Clasificación funcional de las especies

ED= especies deseables; EDP= especies poco deseables; EI= especies indeseables; SCA= sistema a campo abierto; ADP= árboles dispersos en potrero; AEC= árboles en callejones; CV= cercas vivas.

Respecto a la producción de BCF, las evaluaciones durante la época lluviosa y seca mostraron diferencias significativas (P<0.05) entre los ASP y el SCA. En este sentido, el ASP que alcanzó el más alto rendimiento durante la época lluviosa y seca fue el AEC, y el SCA quien registró el nivel más bajo de este parámetro. En cuanto al análisis de MS, los sistemas productivos (ASP y SCA) mostraron diferencias significativas (P<0.05) tanto en la época lluviosa como seca, evidenciando que el ASP con AEC registró mejores niveles en ambas épocas de evaluación (Figura 2).

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Figura 2: Rendimiento del componente forrajero

A) Evaluación en época lluviosa. B) Evaluación en época seca. BCF= biomasa del componente forrajero; MS= materia seca; AEC= árboles en callejones; ADP= arboles dispersos en potrero; CV= cercas vivas; SCA= sistema a campo abierto.

Los componentes nutricionales (C, EE, FC, PT y EB) registrados en época lluviosa y seca fueron significativamente diferentes (P<0.05) entre los sistemas productivos (ASP y SCA), con excepción del contenido de FC registrado durante época seca ya que no mostró diferencia estadística. Los resultados de ambas épocas muestran que el contenido de C y PT fue superior en el arreglo con AEC, y que los niveles de FC variaron entre 24 a 30 %. El nivel más alto de EB durante época lluviosa se registró en el sistema con AEC, por el contrario, durante época seca, el mayor valor se alcanzó en el SCA (Figura 3). Figura 3: Composición nutricional del componente forrajero

A) Evaluación en época lluviosa. B) Evaluación en época seca. C= cenizas, EE= extracto etéreo, FC= fibra cruda, PT= proteína total, EB= energía bruta; AEC= árboles en callejones; ADP= árboles dispersos en potrero; CV= cercas vivas; SCA= sistema a campo abierto.

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Las especies con mayor dominancia en el CF de los sistemas productivos pertenecen a las siguientes familias: Poaceae, Fabaceae y Asteraceae; entre ellas, esta última está más presente en los SCA y puede estar relacionada con la modificación de semillas típicas de esta familia, permitiendo así, su fácil diseminación favorecida por la libre circulación del flujo de aire. Los resultados son similares a los reportados en la cuenca del río Ilo (Moquegua), donde se encontró que la mayor riqueza de especies pertenece a las Asteraceae y Poaceae(16), lo que indica la amplia distribución de estas familias en el Perú. Los ASP albergaron la mayor abundancia de ED, pero un caso opuesto se registra en los SCA, donde la baja fertilidad del suelo y la alta presencia de malezas son limitantes para el desarrollo de las pasturas(7). En general, los resultados del presente estudio concuerdan con el reporte para pastizales de zonas altoandinas de Cusco (Perú), donde el porcentaje de ED fue superior (aproximadamente 70.0 %) respecto a especies de otra clasificación funcional(22). Por el contrario, difieren de los reportes para pastizales de zonas altoandinas de Pasco (Perú), donde la presencia de EPD (34.0 %) y EI (54.7 %) superó a las ED (11.3 %)(17). Los rendimientos registrados en los distintos sistemas de producción (en época lluviosa y seca) permiten demostrar el impacto positivo de los ASP sobre la producción de los pastos, como lo ratifican los resultados de un estudio, en el que un ASP alcanzó un rendimiento de 12.78 t FV/ha, mientras que el SCA solo alcanzó 6.79 t FV/ha(23). La presencia de árboles puede incrementar la productividad del CF porque influye sobre la fertilidad del suelo al incrementar el contenido de materia orgánica, como resultado de la descomposición del estrato arbóreo, arbustivo y herbáceo(24,25). Además, los árboles aprovechan los nutrientes de las capas más profundas, y estos a su vez pueden ser aprovechados en los pastizales debido a los efectos de reciclaje(26,27). La influencia de los árboles puede ser aún más pronunciado cuando se utilizan especies que tienen la capacidad de aumentar la disponibilidad de nitrógeno en el suelo, como A. acuminata. En cuanto al contenido de MS, los rendimientos más altos de este estudio se obtuvieron en los ASP, no obstante están por debajo de lo reportado para un ASP de A. acuminata asociado con P. clandestinum, donde el porcentaje de MS alcanzado fue de 29.5 % para el ASP y de 28 % para el SCA(28), demostrando que el rendimiento también está influenciado por la especie forrajera que conforme el sistema silvopastoril. Los niveles de EE registrados en este estudio (entre 2.48 % a 5.52 %) fueron superiores al reporte realizado en un ASP de Leucaena leucocephala con Cynodon nlemfuensis (1.28 %) y un SCA de C. nlemfuensis (1.13 %)(29). Por otra parte, un ASP de L. leucocephala con pasturas mejoradas y un SCA con gramíneas reportaron 2.74 % y 1.72 % de EE respectivamente(30). La variación en los resultados de estos estudios sugiere que los valores energéticos representados por el EE están influenciados por la especie forrajera cultivada, pero no por el sistema de producción.

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En este estudio, el nivel de ceniza registrado en el arreglo con AEC (durante la temporada de lluvias) superó los reportes para un ASP de L. leucocephala con C. nlemfuensis (9.35 %) y un SCA de C. nlemfuensis (9.02 %)(29). El contenido de ceniza está relacionado con la disponibilidad de minerales que cumplen función electrolítica, los cuales están involucrados en la presión osmótica, el equilibrio y la permeabilidad de membranas y tejidos, así como en las funciones catalizadoras(31), por lo cual es importante que los pastos muestren un nivel adecuado para la dieta del ganado. En comparación con el SCA, el nivel de FC registrado en los ASP fue ligeramente más bajo. Un comportamiento similar se reportó para la fracción de tallo y hoja de C. nlemfuensis cultivadas bajo SCA y en asociación con L. leucocephala(29). Estos resultados pueden estar relacionados con el efecto de sombra producido por las copas de los árboles, que puede reducir la evaporación y mejorar la dinámica de los nutrientes(32). Además, los sistemas silvopastoriles proporcionan fibra de mejor calidad y fácil de digerir, reduciendo la emisión de metano entre un 30 % y un 40 % en comparación con el SCA(33). Por otro lado, los altos niveles de PT reportados para los ASP, sugieren que los árboles de A. acuminata realizan simbiosis con microorganismos fijadores de nitrógeno, permitiendo mejorar el contenido proteico y nutricional del CF(34). Dichos resultados presentan similitud con el reporte para un ASP de P. clandestinum con Sambucus nigra (16.6 %), ya que fue superior al registro del SCA (13.9 %)(28). Por su parte, otro estudio no mostró marcada diferencia entre los sistemas, reportando 15.61 % de proteína cruda en los ASP (A. acuminata con P. clandestinum) y 15.51 % en SCA(35). El nivel de EB reportado en época lluviosa muestra que los ASP (excepto en ADP) alcanzaron valores superiores al de SCA (4,555 kcal/kg). Resultados con tendencia similar se describieron en ASP con Buddleja incana, Buddleja coriaceae y Polylepis racemosa, donde los pastos alcanzaron EB de 4,182.78, 4,179.11 y 4,182 kcal/kg, respectivamente, siendo superior al valor reportado en el SCA (3,838.56 kcal/kg)(36). Por último, cabe mencionar que, en época seca, el nivel de EB en el SCA (4,462 kcal/kg) fue superior a la EB en los ASP. En conclusión, el sistema a campo abierto presentó el mayor número de familias botánicas, pero la mayoría de especies deseables para los animales de pastoreo se encontró en los arreglos silvopastoriles con árboles en callejones. Las familias con mayor importancia para el componente forrajero de los sistemas productivos fueron: Poaceae, Fabaceae y Asteraceae. Los niveles de productividad, materia seca y composición nutricional (proteína total y energía bruta) fueron superiores en todos los arreglos silvopastoriles, especialmente en el área de árboles en callejones, siendo esto importante para la producción de ganado lechero.

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Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias

Edición Bilingüe Bilingual Edition

Rev. Mex. Cienc. Pecu. Vol. 13 Núm. 2, pp. 323-583, ABRIL-JUNIO-2022

ISSN: 2448-6698

CONTENIDO CONTENTS ARTÍCULOS

Pags.

Effect of natural extracts on the oxidative stability of pork hamburgers during refrigerated storage María Josefina Graciano Cristóbal, Javier Germán Rodríguez Carpena, María Teresa Sumaya Mar�nez, Rosendo Balois Morales, Edgar Iván Jiménez Ruiz, Pedro Ulises Bau�sta Rosales ………………….……………………………………………………………………………………………………........……………….....………...........323

Diagnóstico de la calidad sanitaria de queserías artesanales en Salinas San Luis Potosí

Diagnosis of the health quality of artisanal cheese dairies in Salinas, San Luis Potosí Rocío Rodríguez-Gallegos, Gregorio Álvarez-Fuentes, Juan Antonio Rendón-Huerta, Juan Ángel Morales-Rueda, Juan Carlos García-López, Luis Alberto Olvera-Vargas …………………………..............................…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....................340

Perspectivas sobre la continuidad, calidad de leche y entorno en unidades de producción de leche en el estado de Aguascalientes, México

Perspectives on continuity, milk quality and environment in milk production units in the state of Aguascalientes, Mexico Carlos Eduardo Romo-Bacco, Ne�ali Parga-Montoya, Arturo Gerardo Valdivia-Flores, Rodrigo Gabriel Carranza-Trinidad, María del Carmen Montoya Landeros, Abril Areli Llamas-Mar�nez, María Mayela Aguilar Romero ………………………….....……..…....……..…......……..…….....…….....…….....…….....……..…....……..…....……..…....…….357

Actividad antimicrobiana de plantas nativas de Sonora, México, contra bacterias patógenas aisladas de leche de vacas diagnosticadas con mastitis

Antimicrobial activity of plants native to Sonora, Mexico, against pathogenic bacteria isolated from milk from cows diagnosed with mastitis Jesús Sosa-Castañeda, Carmen Guadalupe Manzanarez-Quin, Ramón Dolores Valdez-Domínguez, Cris�na Ibarra-Zazueta, Reyna Fabiola Osuna-Chávez, Edgar Omar Rueda-Puente, Carlos Gabriel Hernández-Moreno, Alejandro Santos-Espinosa, Alejandro Epigmenio-Chávez, Claudia Vanessa García-Baldenegro, Tania Elisa González-Soto, Ana Dolores Armenta-Calderón, Priscilia Yazmín Heredia Castro…………….….....…...……….....…….....…….....…….....…..…….......……...................…….....…….....…….....…….....……..........…375

Pharmacokinetic analysis of intraarticular injection of insulin and its effect on IGF-1 expression in synovial fluid of healthy horses

Análisis farmacocinético de la inyección intraarticular de insulina y su efecto sobre la expresión del IGF-1 en el líquido sinovial de caballos sanos Fernando García-Lacy, Lilia Gu�érrez-Olvera, María Bernad, Lisa For�er, Francisco Trigo-Talavera, Margarita Gómez-Chavarín, Alejandro Rodríguez-Monterde……….……………….................………….……..…..391

Productive performance of sheep fed buffel grass silage in replacement of corn silage

Desempeño productivo de ovinos alimentados con ensilaje de pasto buffel en sustitución de ensilaje de maíz Minerva Jaurez-Espinosa, Pedro Abel Hernández-García, Amada Isabel Osorio-Terán, Germán David Mendoza-Mar�nez, Tiara Millena Barros e Silva, Gherman Garcia Leal de Araújo, Tadeu Vinhas Voltolini, Mário Adriano Ávila Queiroz, Sandra Mari Yamamoto, Fábio Nunes Lista, Glayciane Costa Gois, Salete Alves de Moraes, Fleming Sena Campos, Madriano Chris�lis da Rocha Santos………………………………………………………………………………….…...……..............…….....…….....…….....…….....…….....……..........…..408

REVISIONES DE LITERATURA Función ovárica y respuesta a la sincronización del estro en ganado Criollo en México. Revisión

Ovarian function and response to estrus synchronization in Creole cattle in Mexico. Review Elizabeth Pérez-Ruiz, Andrés Quezada- Casasola, José Maria Carrera-Chávez, Alan Álvarez-Holguín, Jesús Manuel Ochoa-Rivero, Manuel Gustavo Chávez-Ruiz, Sergio Iván Román-Ponce……………...…......422

Ultrasonography and physiological description of essential events for reproductive management in dairy cattle. Review

Ultrasonografía y descripción fisiológica de eventos esenciales para el manejo reproductivo en ganado lechero. Revisión María Elena Torres-Lechuga, Juan González-Maldonado…………......…………………………………………………………………….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....……...……..…..452

Demi-embryo reconstitution, a factor to consider for the success of embryo bisection. Review

La reconstitución de demi-embriones: un factor a considerar para el buen éxito de la bisección de embriones. Revisión Alfredo Lorenzo-Torres, Raymundo Rangel-Santos, Agus�n Ruíz-Flores, Demetrio Alonso Ambríz- García………………………………………..…….....…….....…….....……....…….....…….....…….....…….......….………………….473

Estrés por calor en ganado lechero con énfasis en la producción de leche y los hábitos de consumo de alimento y agua. Revisión

Heat stress in dairy cattle with emphasis on milk production and feed and water intake habits. Review Abelardo Correa-Calderón, Leonel Avendaño-Reyes, M. Ángeles López-Baca, Ulises Macías-Cruz……………….…………………………………………………………………………………………….....…….....…….....……...........…......488

Concentrado de proteína de papa: una posible alternativa al uso de antibióticos en las dietas para lechones destetados. Revisión

Potato protein concentrate: a possible alternative to the use of antibiotics in diets for weaned piglets. Review Erick Alejandro Parra Alarcón, Teresita de Jesús Hijuitl Valeriano, Gerardo Mariscal Landín, Tércia Cesária Reis de Souza ……………………………………...………….....…….....…….....…….......….....…….....…….....……...510

Apis mellifera en México: producción de miel, flora melífera y aspectos de polinización. Revisión

Apis mellifera in Mexico: honey production, melliferous flora and pollination aspects. Review Fernanda Baena-Díaz, Estrella Chévez, Fortunato Ruiz de la Merced, Luciana Porter-Bolland…….. ……..………..……….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….....…….........…525

NOTAS DE INVESTIGACIÓN Induced lactation in Holstein cattle with no exogenous progesterone supplementation and with reduced doses of estradiol benzoate

Inducción de la lactancia en ganado Holstein con dosis reducidas de benzoato de estradiol y sin suplementar progesterona exógena Juan González-Maldonado, Raymundo Rangel-Santos, Gustavo Ramírez-Valverde, Jaime Gallegos- Sánchez, Lorenzo Beunabad-Carrasco, Javier-An�llón Ruiz……………………………………....…………………......549

Frecuencia y puntaje de jadeo en bovinos productores de carne en finalización intensiva durante el verano

Panting frequency and score in beef cattle in intensive finishing during summer in the dry tropics Ana Mireya Romo Valdez, Jesús José Por�llo Loera, Jesús David Urías Estrada, Alfredo Estrada Angulo, Beatriz Isabel Castro Pérez, Francisco Gerardo Ríos Rincón……………………………………………....…..……559

Arreglos silvopastoriles con Alnus acuminata y su efecto sobre parámetros productivos y nutricionales del componente forrajero

Silvopastoral arrangements with Alnus acuminata and their effect on productive and nutritional parameters of the forage component José Américo Saucedo-Uriarte, Segundo Manuel Oliva-Cruz, Jorge Luis Maicelo-Quintana, Jegnes Benjamín Meléndez-Mori, Roicer Collazos-Silva…………..................................……………………………..…..…..573

Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias Rev. Mex. Cienc. Pecu. Vol. 13 Núm. 2, pp. 323-583, ABRIL-JUNIO-2022

Efecto de extractos naturales sobre la estabilidad oxidativa de hamburguesas de carne de cerdo durante el almacenamiento refrigerado

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