Los rumiantes cuentan con un sistema digestivo único, el cual está formado por múltiples compartimentos, siendo el rumen el más grande e importante.
El rumen es una especie de cámara de fermentación donde proliferan comunidades microbianas que desempeñan un papel fundamental en la descomposición de la materia vegetal consumida por estos animales.
Estos microorganismos, entre los que se incluyen bacterias, protozoos y hongos, poseen enzimas especializadas que pueden descomponer los hidratos de carbono complejos del forraje, sobre todo los componentes fibrosos como la celulosa y la hemicelulosa. Dichos compuestos son poco digeribles para la mayoría de los animales debido a su compleja estructura; sin embargo, las enzimas microbianas del rumen pueden descomponerlos en compuestos más simples.
Cuando los microorganismos degradan estos compuestos fibrosos a través de la fermentación, producen varios subproductos, entre los que se encuentran los ácidos grasos volátiles (AGV) como el acetato, el propionato y el butirato.
Estos AGV son una fuente de energía fundamental para los rumiantes, ya que satisfacen una parte considerable de sus necesidades energéticas diarias.
Además, la propia población microbiana sirve como fuente de proteínas para rumiante.
Al descomponer la fibra del forraje mediante fermentación microbiana, no sólo se libera energía, sino que también se generan otros nutrientes básicos como las vitaminas, algunos aminoácidos y varios ácidos grasos que el rumiante puede absorber y utilizar para su crecimiento, mantenimiento y funciones metabólicas generales. Dado que la relación entre los rumiantes y su comunidad microbiana ruminal es muy eficaz y simbiótica, estos animales pueden alimentarse de dietas compuestas principalmente por materiales vegetales fibrosos que, de otro modo, serían inaccesibles como fuente de alimento.
Este complejo proceso de fermentación microbiana que ocurre en el rumen es crucial para que los rumiantes puedan extraer nutrientes de la fibra vegetal, lo que favorece su crecimiento, salud y productividad. El equilibrio microbiano ruminal y los AGCR Hace ya tiempo que se sabe que la mayoría de los microorganismos responsables de la digestión de la fibra en el rumen dependen de los ácidos grasos de cadena ramificada (AGCR).
Sus funciones en el proceso digestivo son muy variadas, ya que actúan como estimulantes efectivos del crecimiento y activan los microorganismos especializados en descomponer estructuras fibrosas complejas como la celulosa y la hemicelulosa. Estas funciones microbianas contribuyen a la producción de ácidos grasos volátiles de gran utilidad, como el ácido isobutírico (iC4) y el ácido isovalérico (iC5), que, además de ser una fuente de energía vital para el animal huésped, también ayudan a facilitar la descomposición de las fibras poco digeribles.
Además, los AGCR forman parte de la síntesis realizada por los microorganismos ruminales para producir aminoácidos de cadena ramificada, lo que puede ayudar a estimular la actividad microbiana y favorecer la descomposición de la fibra. Esta compleja interacción entre los AGCR y la digestión de la fibra pone de manifiesto su importante papel en facilitar que los rumiantes extraigan nutrientes esenciales de los componentes del forraje que, de otro modo, serían difíciles de digerir. Los AGCR del rumen provienen principalmente de la degradación de la proteína verdadera presente en el alimento, a lo que también contribuye el reciclaje de la proteína microbiana.
Además, este tipo de ácidos sirve como una fuente de carbono para ayudar a que los microorganismos ruminales sinteticen los aminoácidos de cadena ramificada.
Aunque se ha comprobado que los aminoácidos estimulan los microbios del rumen, parece que el carbono generado por los péptidos se utiliza de forma más eficaz que el generado por los aminoácidos.
En comparación con los aminoácidos libres o los AGCR, los péptidos que contienen aminoácidos de cadena ramificada son potencialmente más eficaces a la hora de proporcionar la cadena carbonada ramificada necesaria. Los dipéptidos son probablemente los primeros compuestos proteolíticos con los que se encuentran los microbios ruminales.
Varios estudios han demostrado que las bacterias ruminales utilizan los dipéptidos de valina y leucina con mayor rapidez que la mayoría de los demás dipéptidos probados, que contienen una sola molécula de valina o leucina.
El uso de los AGCR para mejorar la salud del rumen Hoy en día, hay mucha información acerca de la síntesis de los AGCR (isovalerato, isobutirato y 2-metilbutirato) en el rumen, llevada a cabo por microorganismos a través de procesos como la desaminación y la descarboxilación de sus respectivos aminoácidos de cadena ramificada (BCAA, por sus siglas en inglés).
Los AGCR, junto con el valerato (procedente de los aminoácidos o de la fermentación de los hidratos de carbono), son indispensables para varias bacterias celulolíticas importantes, como la Fibrobacter succinogenes, la Ruminococcus albus y la Ruminococcus flavefaciens, responsables de la degradación de la celulosa y la hemicelulosa en el rumen.
La ausencia de precursores esenciales como los AGCR para los colonizadores primarios podría alterar el equilibrio microbiano del rumen, afectando negativamente a la degradabilidad de la fibra. Mejorar el equilibrio entre la producción, la absorción y el tránsito de los AGCR se vuelve cada vez más crucial a medida que aumentan las tasas de tránsito ruminal, sobre todo en el ganado lechero de alta producción.
Estos animales tienen un mayor consumo de materia seca (CMS)y un tránsito ruminal más rápido, lo que sugiere que es posible aumentar los beneficios de la suplementación con AGCR.
Encontrar el equilibrio de los AGCR para mejorar la fermentación ruminal
La calidad del forraje suele limitar la productividad de los rumiantes debido al escaso consumo voluntario de alimento y a su baja digestibilidad. En la producción ganadera, elaborar raciones equilibradas que cumplan los requisitos nutricionales sigue siendo un reto importante, sobre todo cuando los gastos de alimentación representan hasta el 60% de los costes. En la producción animal, el contenido nutricional y la digestibilidad de los alimentos tienen un impacto directo en la rentabilidad de la producción animal. Esta última depende de las propiedades físicas y químicas del alimento.
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