Revisión de la nueva norma NASEM 2021 Nutrient Requirements of Dairy Cattle (Necesidades nutricionales del ganado lechero)

El informe NASEM 2021 Nutrient Requirements of Dairy Cattle se presentó durante una reunión celebrada del 30 de agosto al 2 de septiembre. La reunión fue organizada por la American Dairy Science Association. Davi Brito de Araujo, DVM, Global Trace Mineral Program Manager en Trouw Nutrition revisa los importantes cambios que se han realizado y proporciona algunas orientaciones sobre cómo ponerlos en práctica. El contenido de este artículo se basa en las presentaciones de los miembros del Comité NASEM y otros ponentes durante la conferencia. Además, se ha utilizado información de los anteriores NRC (2001) Nutrient Requirement for Dairy Cattle y NRC (1989) Nutrient Requirement for Beef Cattle.

Es bien sabido que el ganado lechero necesita un gran número de nutrientes para mantener la salud, el crecimiento, la reproducción y el rendimiento. Las dietas que aportan cantidades adecuadas, pero no excesivas, de nutrientes pueden mejorar la rentabilidad de las explotaciones lecheras y reducir su impacto ambiental.

En las nuevas directrices NASEM 2021 se incluyen dos parámetros importantes para los minerales traza.

Necesidad de minerales traza (Req): la necesidad diaria se define como la ingesta media de nutrientes minerales traza necesaria para satisfacer las necesidades de la mitad de los animales individuales sanos de un grupo de género específico en una determinada fase del ciclo de producción.

Ingesta adecuada de oligoelementos (IA): la ingesta adecuada de oligoelementos se define como la ingesta media diaria de nutrientes que un grupo de expertos ha definido en caso de que sólo se disponga de una cantidad limitada de datos experimentales. En otros términos, la IA se utiliza cuando no se pueden identificar las necesidades.

Las nuevas directrices NASEM 2021 incluyen nueve oligoelementos que se consideran esenciales para el ganado lechero:

• Cromo (Cr)
• Yodo (I)
• Molibdeno (Mo)
• Cobalto (Co)
• Hierro (Fe)
• Selenio (Se)
• Cobre (Cu)
• Manganeso (Mn)
• Zinc (Zn)

En comparación con las Directrices de la NRC de 2001, las recomendaciones para Cu, Mn y Zn cambiaron considerablemente. Las recomendaciones para Cr, I y Co cambiaron, pero no drásticamente, mientras que las recomendaciones para Fe y Se se mantuvieron sin cambios.

En los rumiantes, el Co es un precursor de la vitamina B12 o cobalamina en el rumen. Parte del Co de la dieta puede absorberse en forma de catión. Una vez absorbido, no puede volver a entrar en el rumen, por lo que no está disponible para los microbios. La mayor parte de este Co se excreta en la orina, y una cantidad menor se encuentra con la bilis.

El requisito de Co del NRC de 2001 se fijó en 0,11 ppm de MS en la dieta, lo que supone una ingesta de aproximadamente 1,2 mg/día para una vaca seca y de 2,4 mg/día para una vaca en lactación. Este requisito se basó en la cantidad de Co dietético necesario para mantener los niveles plasmáticos de vitamina B-12 por encima de 0,3 µg/L.

Desde que se publicaron las directrices del NRC de 2001, nuevas investigaciones en vacuno de carne sugieren que la ingesta dietética total de Co debería oscilar entre 0,13 y 0,25 mg Co/kg de MS. Además, se han publicado algunos estudios sobre la respuesta de la producción en ganado lechero. La concentración más baja evaluada en esos estudios fue de 0,20 mg Co/kg de MS de la dieta. Basándose en estos datos, la ingesta adecuada de Co total se fijó en 0,2 mg de Co/kg de MS.

Nueva ecuación NASEM 2021 para el Co: AI de Cobalto (mg/d Co total) = 0.2 X MS (kg)

Las dietas típicas sin suplemento de Co contendrán alrededor de 0.1 ppm de Co, por lo tanto la adición de 0.1 a 0.2 ppm de Co suplementario debería ser adecuada. Las dietas que aportaron más de 0,4 ppm de Co no influyeron en el estado de la vitamina B-12 o del Co en las vacas lecheras.

El Cu es un componente de varias proteínas, como la citocromo C oxidasa, la superóxido dismutasa citosólica, la lisil oxidasa y la tirosinasa. Además, el Cu es necesario para la síntesis de hemoglobina y el metabolismo del hierro.

La absorción intestinal de Cu en mamíferos aumenta cuando se suministran dietas con cantidades bajas de Cu y disminuye en caso de ingestas altas de Cu. La edad del animal, la forma química del Cu de la dieta y la presencia de antagonistas afectan a la absorción intestinal de Cu.

En las directrices del NRC de 2001, se utilizó un modelo de necesidades de nutrientes para establecer las necesidades de Cu del ganado lechero. El requisito de mantenimiento de Cu absorbido se fijó en 0,007 mg/kg de peso corporal (aproximadamente 4,3 mg/día para una vaca media), el requisito de crecimiento se fijó en 1,15 mg/kg de crecimiento, el requisito de lactancia se fijó en 0,15 mg/kg de leche y el requisito de gestación se fijó entre 0,5 mg/día (menos de 100 días de gestación) y 2,0 mg/día (más de 225 días de gestación). Para cumplir los requisitos de Cu del NRC 2001, las dietas para vacas secas y lactantes debían contener entre 13 y 15 ppm de Cu.

En las actuales Directrices NASEM 2021, se ha discutido el efecto de la fuente de cobre y su biodisponibilidad. Los niveles de Cu en la mayoría de los piensos comunes oscilan entre 4 y 15 mg Cu/kg MS, y la absorción real de Cu en esos piensos se estableció en 0,05. El coeficiente de absorción (CA) para el Cu de CuSO4 se fijó en 0,05 en la edición anterior y se mantuvo el mismo valor en las directrices NASEM 2021.

La CA para otros suplementos de Cu se evaluó en estudios de biodisponibilidad relativa (RBV) utilizando la concentración hepática de Cu como parámetro cuando estaba disponible. Se encontraron resultados inconsistentes, por lo que en las nuevas directrices NASEM 2021, la CA de los suplementos comerciales genéricos de Cu también se establece en 0,05. En este caso, los usuarios de suplementos que no sean CuSO4 tendrán que modificar este valor basándose en los datos disponibles para el producto y la situación específicos.

Los requisitos de Cu para el mantenimiento en las directrices NASEM 2021 aumentaron a casi el doble (0,0145 mg Cu/kg de peso corporal frente a 0,007 de la versión anterior), mientras que los requisitos para la lactancia se redujeron drásticamente de 0,15 a 0,04 mg/kg de leche.

Nuevas ecuaciones NASEM 2021 para el Cu: Necesidades de cobre, en mg Cu absorbido/d =

• Para mantenimiento = 0.0145 X BW (kg).
• Para crecimiento = 2.0 X ADG (kg/d).
• Para gestación (90 a 190 días de preñez) = 0,0003 X PC (kg).
• Para gestación (> 190 días de gestación) = 0,0023 X PC (kg).
• Para la lactancia = 0,04 X Leche (kg/d)

Por ejemplo, la necesidad total de Cu absorbido para una vaca Holstein lactante media, que produce 35 kg de leche, 650 kg de peso corporal y 150 días de gestación es de 11,0 mg/día (frente a los 11,4 mg del NRC de 2001). Suponiendo una IMD de 23 kg y una CA alimentaria de 0,045, una concentración de Cu en la dieta de unos 11 mg/kg MS cumpliría este requisito. Por otro lado, el requerimiento de Cu para una vaca Holstein preñada seca (700 kg de peso corporal; 260 días de gestación) es de 11,7 mg/día, o aproximadamente 20 mg Cu/kg MS en la dieta, asumiendo una IMD de 13,5 kg.

El Mn es un cofactor de varias enzimas y proteínas, y es necesario para el metabolismo normal de lípidos, carbohidratos y aminoácidos. De todos los oligoelementos, las necesidades de Mn son las menos definidas. Las concentraciones en los tejidos y fluidos corporales, así como la absorción intestinal, son extremadamente bajas, lo que dificulta la realización de mediciones precisas. No se dispone de datos relativos a la absorción de Mn a partir de alimentos basales o de fuentes inorgánicas de Mn distintas del MnCl2.

Las diferencias relativas en la CA de los suplementos son las mismas en las nuevas Directrices NASEM 2021 en comparación con las NRC 2001, pero los valores reales se redujeron a la mitad. El CA de Mn de MnCL2 y Mn2SO4 se cambiaron a 0,005 (vs. 0,01 de la última versión) y a los ingredientes basales se les asignó un CA de 0,004 (vs. 0,0075 de la última versión). Además, las CA para el carbonato de Mn y el monóxido de Mn se fijaron en 0,0015 y 0,003, respectivamente, basándose en estudios de RBV.

En la anterior directriz del NRC de 2001, el requisito de mantenimiento para el Mn absorbido se fijó en 0,002 mg/kg de peso corporal (alrededor de 1,2 mg/día para una vaca Holstein media), el requisito de crecimiento se fijó en 0,7 mg/kg de crecimiento, el requisito de gestación se fijó en 0,3 mg/día y el requisito de lactación se fijó en 0,03 mg/kg de leche. Como resultado, para una vaca Holstein típica que produce 32,5 litros de leche, el requerimiento total de Mn absorbido era de unos 2,2 mg/día y para una vaca seca era de unos 1,7 mg/día. Suponiendo ingestas típicas de materia seca para esa producción y basándose en las CA establecidas, las dietas para ganado lechero que contienen de 7 a 18 ppm de Mn cumplirían el requisito del NRC 2001.

Nuevas ecuaciones NASEM 2021 para Mn: Requerimientos de manganeso, como mg Mn absorbido/d =

• Para mantenimiento = 5,0 X DMI (kg)
• Para crecimiento = 24 X ADG (kg/d)
• Para gestación (> 190 d preñada) = 0.017 X BW (kg)
• Para lactación = 4 X Leche (kg/d)

En la actualización actual del NASEM 2021, los requisitos para vacas gestantes en lactación y secas son sustancialmente mayores que los del anterior NRC 2001. Una vaca Holstein seca de 700 kg de gestación tardía requiere 1,8 mg/día de Mn absorbido para mantenimiento, más 0,3 mg/día para gestación, lo que resulta en un requerimiento diario de 2,1 mg de Mn absorbido. Una vaca Holstein de 650 kg de peso y 45 kg/día de producción de leche requiere 1,7 mg/día para mantenimiento y 1,35 mg/día para lactación, resultando en un requerimiento total de 3,1 mg/día de Mn absorbido. Suponiendo una CA de 0,004 y una IMD total diaria de 12,5 kg y 26 kg/día, una concentración de 40 mg y 27 mg de Mn total/kg de MS de la dieta satisfaría las necesidades de una vaca lechera seca y lactante, respectivamente.

El zinc es importante para el metabolismo de los macronutrientes, la función inmunitaria, la regulación génica y hormonal y la señalización celular. Además, el Zn es un componente clave de más de 200 enzimas. En los rumiantes, aún no se ha estudiado el mecanismo molecular y celular de absorción del Zn alimentario. En otras especies, la absorción de Zn se produce a lo largo del intestino delgado por dos mecanismos diferentes: un sistema de absorción saturable mediado por transporte (transportadores ZIP) y difusión no saturable. Cuando el Zn se suplementa a niveles bajos, el sistema de transporte ZIP es importante, mientras que si el Zn se suministra a altas concentraciones, es probable que predomine la difusión debido a la saturación y regulación a la baja de los transportadores.

Según NASEM 2021, medir la absorción real o la disponibilidad relativa del Zn es difícil. En primer lugar, porque la excreción fecal de Zn se utiliza para mantener la homeostasis del Zn, y no se dispone de buenos marcadores para el Zn. Existen varias publicaciones sobre la RBV de las fuentes de Zn disponibles, pero en la mayoría de estos estudios se utilizó más Zn del necesario, lo que dificulta las conclusiones. La CA para ZnCl,2 ZnSO4 y ZnCO 3 en la anterior directriz del NRC de 2001 era de 0,20 y no se modificó. Para el ZnO, el CA se cambió a 0,16 basándose en estudios de RBV.

En la directriz del NRC de 2001, el requisito de mantenimiento para el Zn absorbido se fijó en 0,045 mg/kg de peso corporal (aproximadamente 27 mg/día para una vaca Holstein), el requisito de preñez (durante los últimos 90 días de gestación) se fijó en 12 mg/día, el requisito de crecimiento se fijó en 24 mg/kg de crecimiento y el requisito de lactancia se fijó en 4 mg/kg de leche. Como resultado, una vaca Holstein media que produzca 32,5 kg/día de leche y asumiendo CA dietética, las dietas con 40 a 45 ppm cumplirán el requisito. Para una vaca seca, las dietas con alrededor de 23 ppm cumplirán el requisito.

Ahora, en la nueva versión NASEM 2021, se eligió un enfoque factorial para determinar el requerimiento dietético de Zn. No se disponía de nuevos datos sobre la absorción de Zn por el conceptus, pero sí sobre las pérdidas urinarias y fecales endógenas.

Nuevas ecuaciones NASEM 2021 para el Zn: AI de Zinc, como mg Zn absorbido/d =

• Para mantenimiento = 5.0 X DMI (kg)
• Para crecimiento = 24 X ADG (kg/d).
• Para la gestación (> 190 días de gestación) = 0,017 X PC (kg).
• Para lactación = 4 X Leche (kg/d)

El requerimiento de mantenimiento para el Zn total absorbido se incrementó pero la CA para el Zn basal también se incrementó. Ahora, una vaca Holstein de 650 kg y 50 kg de producción de leche, DMI de unos 29-30 kg, requerirá 350 mg/d de Zn total absorbido (frente a 230 anteriormente) y una vaca seca (270 días de gestación), de unos 13 kg de DMI requerirá 65 mg/d de Zn absorbido. En este caso, una dieta total que contenga 60 y 25 mg/kg de Zn cumplirá los requisitos para vaca lactante y seca, respectivamente.

Recomendación NASEM 2021 de Ingesta Adecuada de Yodo (I)

La mayoría de las fuentes de I se absorben fácilmente. Los yoduros de Na, K y Ca se utilizan habitualmente. La concentración de I en el suelo es variable. En las directrices del NRC de 2001, el principal factor determinante de la tasa de secreción de tiroxina (TSR) fue el peso corporal. Por lo tanto, la IA de mantenimiento para todos los grupos lecheros (vacas secas, vacas lactantes, etc.) se basó en el PC. La I también se secreta en la leche, por lo tanto, se añadió una IA para la vaca lechera lactante y se fijó en 0,1 mg/L de leche. La nueva ecuación NASEM 2021 para I es: AI de yodo (mg/d total de I) = 0.216 X BW (kg)0.528 + 0.1 X Leche (kg/d).

Recomendación NASEM 2021 para el Cromo (Cr) El Cr es un componente de un pequeño péptido llamado cromodulina, responsable de potenciar la acción de la insulina. No se han cuantificado las necesidades o la IA para el ganado vacuno. Es difícil obtener datos fiables sobre las concentraciones de Cr en los piensos porque son muy bajas. En la actualidad, el único suplemento de Cr aprobado que puede administrarse al ganado en EE.UU. es el propionato de cromo, y la tasa máxima legal es de 0,5 mg Cr/ kg de MS. Aunque no puede establecerse una ingesta adecuada de Cr en vacas lecheras en lactación debido a la falta de estudios de valoración, la suplementación de 0,01 mg Cr/kg de peso corporal suele aumentar la producción de leche al principio de la lactación y puede mejorar la función inmunitaria en el ganado vacuno de carne y leche.

Recomendación NASEM 2021 para el hierro (Fe). La deficiencia de Fe es muy rara en el ganado adulto, por lo que no se dispone de un indicador preciso del estado del Fe. Las recomendaciones NASEM 2021 para el hierro son idénticas a las directrices NRC de 2001. Una vaca de 650 kg que produce 25 kg de leche/día a los 205 días de gestación y consume unos 20 kg/día de MS necesita absorber sólo 41 mg de Fe/día. Con una CA de 0,1, necesita o ser alimentada con una dieta que contenga sólo 20 mg Fe/kg MS. Los terneros alimentados con leche son el único grupo de ganado que requiere suplementación de Fe. Alrededor de 50 mg Fe/kg de dieta es adecuado para mantener la función fisiológica en terneros de carne en crecimiento.

Recomendación NASEM 2021 para Molibdeno (Mo). El Mo es un cofactor de la xantina oxidasa, la aldehído oxidasa y la sulfito oxidasa. No se han descrito deficiencias y no se recomienda la suplementación con Mo**. Debido a los efectos antagonistas del Mo sobre la absorción de Cu, los signos clínicos de toxicidad por Mo son similares a los de una deficiencia de Cu. El aumento de la concentración de Cu en la dieta suele corregir los signos clínicos de toxicidad por Mo.

Recomendación NASEM 2021 para el selenio (Se). Las directrices anteriores del NRC de 2001 definían las necesidades de Se en 0,3 mg/kg de MS en la dieta para todas las clases de ganado lechero. No se hicieron cambios para las directrices NASEM 2021. Las regulaciones actuales de la FDA limitan la suplementación de Se a 0,3 mg/kg de dieta, lo que es suficiente para mantener el estatus de Se en la mayoría del ganado lechero.

Las nuevas Directrices NASEM 2021 proporcionan actualizaciones clave sobre las necesidades de oligoelementos, basadas en una ingesta adecuada. El conocimiento de los niveles de minerales traza en la dieta total, pero también de los ingredientes individuales de la dieta, así como el conocimiento de los minerales traza es esencial para formular una dieta correcta. En comparación con el NRC (2001) Nutrient Requirement for Dairy Cattle, los cambios en las recomendaciones relacionadas con Co, Cu, Mn y Zn en particular son extremadamente relevantes, para asegurar una ingesta de alta calidad de minerales traza esenciales.