La alimentación moderna de los rumiantes implica interacciones complejas que impactan tanto en la productividad como en la huella ambiental. Los aditivos alimentarios como los fitógenos han surgido como un enfoque prometedor para equilibrar estos resultados. Como parte del proyecto CORFO: 22PTECCC-219373, este estudio profundizó en las propiedades de nuestra formulación Quillaja, para abordar desafíos en las emisiones ganaderas. El proyecto se alinea con los objetivos de sostenibilidad global al ofrecer soluciones de vanguardia para reducir las emisiones de metano y amoníaco y al mismo tiempo mejorar la absorción de nutrientes y la productividad en los rumiantes.
Descripción general del proceso:
La fermentación ruminal es un proceso crucial para la digestión de nutrientes en rumiantes. El rumen alberga un ecosistema microbiano diverso que trabaja simbióticamente para degradar la fibra y los carbohidratos en ácidos grasos volátiles (AGV). Al mismo tiempo, este proceso genera grandes cantidades de gases de efecto invernadero, como metano y amoníaco, que contribuyen al cambio climático e intensifican los desafíos para la gestión agrícola.
Los productores de rumiantes utilizan aditivos fitógenos para piensos para optimizar la utilización de nutrientes, mejorar la salud intestinal y reducir las emisiones, en particular el metano (CH₄) y el amoníaco (NH₃). Estos aditivos pueden mejorar el rendimiento del ganado, como el aumento de peso corporal y los índices de conversión alimenticia. Sin embargo, muchas soluciones actuales enfrentan desafíos, incluidos altos costos de tratamiento y posibles disminuciones en los parámetros productivos. El abastecimiento y la producción sostenibles también son clave para una gestión ganadera responsable.
El Papel de Quillaja: Nuestra solución natural
Nuestra solución patentada Quillaja ha demostrado un potencial prometedor para abordar estos desafíos de emisiones. Al optimizar la absorción de nutrientes, reduce las emisiones de metano y amoníaco y mejora la salud intestinal. Nuestro Quillaja ofrece una solución sostenible para la producción ganadera. A continuación, exploraremos cómo El Quillaja saponaria para mitigar estas emisiones, respaldado por investigaciones científicas y aplicaciones del mundo real.
Mecanismos de las saponinas en la metanogénesis.
El metano es producido por arqueas metanogénicas durante la fermentación entérica, mientras que el amoníaco resulta de la descomposición del nitrógeno en el alimento. Muchos factores afectan la producción de CH 4 , como la dieta basal, las poblaciones microbianas y las interacciones entre la composición del alimento y la microbiota. Gestionar estas emisiones es complejo, ya que la reducción de la metanogénesis podría alterar la vía de fermentación y, por tanto, reducir la principal fuente de energía de los rumiantes. En consecuencia, evaluar la respuesta de la fermentación ruminal a los aditivos alimentarios es crucial para equilibrar el rendimiento y el impacto ambiental.
Se cree que las saponinas, compuestos tensioactivos naturales, interrumpen la metanogénesis al atacar arqueas metanogénicas, microorganismos críticos para la producción de metano. Su estructura anfipática puede interferir con las membranas celulares de las arqueas, reduciendo potencialmente su actividad.
Mecanismos:
- Interrupción de la membrana: las interacciones saponina-colesterol comprometen la integridad de la membrana celular (Fleck et al., 2019).
- Modulación microbiana: las saponinas reducen las bacterias y hongos celulolíticos, lo que limita la disponibilidad de hidrógeno para la formación de CH 4 (Jayanegara et al., 2014).
Metodología: simulación del rumen para obtener conocimientos del mundo real
Utilizando la Técnica de Simulación Ruminal (RUSITEC), nuestro estudio simuló el ambiente de fermentación ruminal para evaluar el impacto de las saponinas de Quillaja en las emisiones y la eficiencia en la utilización de nutrientes.
Crédito: Profesor Jorge Ávila, Universidad de Concepción.
Resultados: Mejoras en las emisiones y la productividad
Reducciones de emisiones:
Las pruebas demostraron reducciones significativas en las emisiones de metano y amoníaco, destacando los beneficios ambientales del uso de nuestra solución patentada para una ganadería responsable.
La inclusión de nuestro extracto de Quillaia provocó cambios en los perfiles de AGV, aumentando notablemente el propionato y reduciendo los niveles de acetato y butirato. El propionato es un ácido graso volátil clave que mejora la disponibilidad de energía y mejora la eficiencia alimenticia, lo que respalda la alta producción de leche y la productividad general de las vacas (Duplessis et al., 2017).
Perfiles de ácidos grasos volátiles (AGV):
Kim y cols. (2022) descubrieron que reducir los niveles excesivos de acetato en el rumen puede prevenir trastornos metabólicos como la acidosis. Esta reducción ayuda a mantener un ambiente de fermentación más equilibrado, lo que en última instancia respalda una función ruminal más saludable y reduce el riesgo de acidosis en vacas lactantes. Además, la reducción de butirato, con valores entre 3% y 7% en el primer y segundo estudio, respectivamente, indica aún más un ambiente ruminal más saludable.
Estos cambios promueven una mejor eficiencia energética, crucial para optimizar la utilización del alimento, mejorar la salud del ganado y reducir el desperdicio en el sistema.
Métricas de digestibilidad:
Si bien la digestibilidad de la materia seca (DMS) se mantuvo estable, los ensayos mostraron una mayor desaparición de fibra y disponibilidad de proteínas. Estas mejoras contribuyen a una mejor eficiencia alimentaria y al rendimiento general del ganado.
Comparación con alternativas
En comparación con otros aditivos alimentarios como los taninos de castaño, nuestro extracto de Quillaia demostró un fuerte rendimiento, particularmente en la reducción de las emisiones de metano y amoníaco. Como se muestra en el gráfico a continuación, nuestra solución redujo significativamente las emisiones de metano (CH₄) y amoníaco (NH₃), logrando resultados similares o mejores con una dosis más baja, lo que la convierte en una opción más rentable.
En cuanto a los perfiles de AGV, tanto Quillaia como Chestnut redujeron los AGV totales y la relación A:P. Sin embargo, nuestra fórmula mostró un equilibrio más favorable, promoviendo una mejor eficiencia energética al tiempo que mitiga los compuestos nocivos, lo que indica una solución más sostenible para la producción ganadera.
La Digestibilidad resalta el impacto positivo de nuestra fórmula Quillaja en la utilización de nutrientes. Condujo a una reducción menor en la ingesta de materia seca (DIVMS) en comparación con los taninos de castaña. Además, Quillaia mejoró la desaparición de fibra y proteínas in vitro, mientras que los taninos de castaño mostraron efectos negativos.
Estos resultados demuestran que nuestra solución patentada no solo reduce las emisiones sino que también mejora la digestibilidad de los nutrientes, ofreciendo una ventaja para mejorar la eficiencia alimentaria y el rendimiento del ganado.
Posicionamiento de Quillaja tras resultados
El estudio muestra que nuestra solución patentada Quillaja reduce las emisiones de metano y amoníaco, mejora la eficiencia alimentaria y apoya la ganadería sostenible. Cabe destacar que Quillaja saponaria logra estos resultados con dosis más bajas en comparación con otros aditivos, lo que la convierte en una opción más económica para los agricultores. Esta eficiencia mejorada, combinada con sus beneficios ambientales, posiciona nuestra solución basada en Quillaja como una estrategia clave para la producción ganadera sostenible y rentable.
¿Listo para mejorar la eficiencia de su ganado y al mismo tiempo reducir las emisiones? Conéctese con nosotros hoy para saber cómo nuestras soluciones Quillaja pueden respaldar sus objetivos de sostenibilidad.
Referencias:
- Fleck, JD, Betti, AH, Da Silva, FP, Troian, EA, Olivaro, C., Ferreira, F. y Verza, SG (2019). Saponinas de Quillaja saponaria y Quillaja brasiliensis: características químicas particulares y actividades biológicas. Moléculas, 24(1), 171. https://doi.org/10.3390/molecules24010171
- Jayanegara, A., Wina, E. y Takahashi, J. (2014). Metaanálisis sobre las propiedades mitigantes de metano de fuentes ricas en saponinas en el rumen: influencia de los niveles de adición y fuentes vegetales. Revista Asia-Australasia de Ciencias Animales, 27(10), 1426–1435. https://doi.org/10.5713/ajas.2014.14086
- Kim, SH, Ramos, SC, Valencia, RA, Cho, YI y Lee, SS (2022). Estrés por calor: efectos sobre los microbios del rumen y la fisiología del huésped, y estrategias para aliviar los impactos negativos en las vacas lecheras lactantes. Fronteras en Microbiología, 13. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.804562
- Duplessis, M., Lapierre, H., Ouattara, B., Bissonnette, N., Pellerin, D., Laforest, J. y Girard, C. (2017). Propionato de todo el cuerpo y metabolismo de la glucosa de vacas lecheras multíparas que reciben suplementos de ácido fólico y vitamina B12. Revista de ciencia láctea, 100(10), 8578–8589. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13056
