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Relación entre la nutrición vitamínica
mineral y la inmunidad en el periparto
Ignacio Vidaurreta MV, MScAsesor Técnico en Rumiantes
DSM Nutritional Products
ignacio.vidaurreta@dsm.com
“En la vida de una vaca lechera no hay período
más crítico que la transición entre el final de la
gestación y el inicio de la lactancia”(Grummer y col., 2004)
Los objetivos a lograr en la transición:
-Moderadas a bajas pérdidas de EC
-Mayores picos de producción
-Menor incidencia de enfermedades
-Rápido reinicio de la actividad reproductiva
-Menores riesgos de descartes
-Producir terneros sanos
0
2
4
6
8
10
12
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scar
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0-20
21-4
1
42-6
2
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3
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04
105-
125
126-
146
147-
167
168-
188
189-
209
210-
230
231-
251
252-
272
273-
293
294-
314
315-
335
336-
356
357-
377
378-
398
399-
419
420-
440
Intervalos de días de lactancia
24 % de los descartes se producenen los primeros 60 días de lactancia
(Godden et al. 2003)
Porcentaje de descartes a lo largo de la lactancia
624.614 vacas descartadas – 2.800 tambos
Porcentaje de animales con o sin problemas
en la transiciónPrograma Claves (INTA, Elanco, AACREA), 2009
Vacas
32.6
21.8
45.6
Ninguno Uno Mas de uno
Vaquillonas28.2
21.7
50.1
Ninguno Uno Mas de uno
335399Cetosis subclínica
176315Mastítis clínica
201315Patolgía podal
91498Metritis
29166Hipocalcemia clínica
154366Retención de placenta
9194Parto asistido distócico
VaquillonasVacasEvento
Eventos del periparto y la pérdida de producción deleche en los primeros 90 días en leche (lts/animal)
Vacas sin ningún evento = 2.318 +- 738 litros - Vaquillonas sin ningún evento = 2.148 +- 457 litros
Programa Claves (INTA, Elanco, AACREA), 2009
Distribución porcentual de las muertes segúnsemana de lactancia
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Semanas Post-Parto
% d
e la
s M
uert
es
Tota
les
Vacas Vaquillonas
El 67% de las muertes de las vacas y el 58% de las vaquillonas
ocurrieron en las tres primeras semanas de lactancia
Programa Claves (INTA, Elanco, AACREA), 2009
Interrelaciones entre la nutrición y lasenfermedades del periparto
(Modificado de J. Goff, 2006)
DisminuciónConsumo Voluntario
Insuficiente aporte
de Vitaminas y Micro-Minerales
Antioxidantes
Dietas con alta DCAy/o bajo Mg
Insuficiente Fibra Efectiva
BEN Severo
Desbalance ProteicoINMUNOSUPRESION HIPOCALCEMIA
ACIDOSIS RUMINAL
LAMINITIS
INFERTILIDAD
VACA CAIDA
MASTITIS
HIGADO GRASOCETOSIS
PARTOS ASISTIDOSRETENCION DE PLACENTA
METRITIS
-DESPLAZAMIENTODE ABOMASO
- ATONIA RUMINAL
La transición impone grandes cambios y
desafíos para la vaca…
Cambios hormonales
- 20 días - 10 días Parto
Glucocorticoides
Somatotrofina
Insulina
Progesterona
Estradiol
(Ingvartsen y Andersen, 2000; Corbellini et al., 2010 )
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DE LA VACA EN TRANSICION
CALOSTROPreñez
Energía Neta (Mcal/d) 9,41 3,72 10,3 10,5
Proteía Metabolizable (g/d) 503 357 463 672
Ca (g/d) 10,5 10,3 20,7 18,3
P (g/d) 13,7 5,3 12,8 13,5
Mg (g/d) 2,0 0,3 2 2,3
MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO
CRECIMIENTO CRECIMIENTO
CONSUMO CONSUMOFETO
GRASACORPORAL
GRASACORPORAL
LECHE
FINAL GESTACIONMantenimiento Producción 15 ltsMantenimiento
Cambios en los requerimientos nutricionales
58 %
32 %
87 %
38 %
87 %
(NRC, 2001 )
(Ordway et al. 2002)
Semanas respecto al parto
CM
S (
kg
/d
)
Cambios en la capacidad de consumo
Parto Lactancia
Cambios en las reservas corporales
Secado
Variación del estado corporal
Cambios en el manejo:
Secas
Preparto
Lactancia
Dietas
Ambiente
Manejo
Grupo social
0
20
40
60
80
100
120
140
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5Semanas antes y después del parto
Funci
ón inm
une
(% d
e co
ntr
ole
s)Función delos neutrófilos
Función delos linfocitos
(Kehrli et al., 1989)
Cambios en la capacidad de respuesta inmune
Afecta la salud de la vaca y su ternero
Movimiento y fagocitosis de los neutrófilos < 40%Producción de linfocitos < 30%
Sistema inmune
Respuesta inespecífica o innata
Barrera anatómica: piel, mucosas, tej. córneos (pezuñas)
Mec. Fisiológicos: temperatura, pH, presión O2
Reac. Inflamatoria: vasodilatación, edema, perm. capilar
Fagocitosis: macrófagos y neutrófilos
Respuesta específica o adquirida
Celular
Humoral
Proteínas
Energía
Minerales
Vitaminas
Ca, MgZn, Se, Cu, Mn, Co
Déficit nutricional
A, D, E, B-Caroteno
Corticoides y estrógenosCambios hormonales
La inmuno depresión no responde a una única causa
Estrés Cambios fisiológicos, nutricionales, metabólicos, manejo
Aumento en el metabolismoEstrés oxidativo
Días Preparto- 20 - 10 Parto
Corticoides
Estrógenos
(Adaptado de Ingvartsen y Andersen, 2000)
Cambios hormonales
SituacionesEstresantes
Estrés – Nutrición – Estado Inmunológico(Adaptado de Burton y col., 2000)
-Balance de Energía,Vitaminas, Minerales
-Mecanismos antioxidantes-Expresión de genes en células inmunes
-Balance hormonal-Estrés oxidativo
EstadoInmunológico
Alimentación
Salud Animal
La formación de radicales libres y el estrés oxidativo
O2
H2ONADH
NAD
FADH
FAD
Cadena Respiratoria
ROL(H2O2, O2
-, -OH)O2 (1-2%) Daño celular
Células inmunes
ROL
ROL
ROL
Fagocitosis
ROL(H2O2, O2
-, -OH)
PartoLactancia
CrecimientoInfecciones
ObesidadEstrés
Ap. DigestivoGl. Mamaria
Tej. PodofilosoAp. Respiratorio
ÚteroCél. Fagocíticas
Aumento delmetabolismo
“Estrés oxidativo”
ROL
Lesión sobre los tejidos
ROL
< respuesta inmune
Agente etiológico
Aumento delmetabolismo
Periparto
Mastitis-Retenciones deplacenta-Metritis
Sistema antioxidante:
Enzimático
ROL(H2O2, O2
-, -OH)
H2OCu, Zn, Mn SOD
La falta de un sólido sistema antioxidante en el peripartocondiciona la integridad de los tejidos y la capacidad de
respuesta inmune
ROL inactivosVitaminas E – CB-Caroteno
Se GPx
NADIRBEN
Producción de Leche
Consumo Voluntario Balance Energético
Parto Lactancia
Balance energético negativo
Déficit nutricional
(r2= 0,4; P<0,001)
Relación entre la actividad de mieloperoxidasa de losPMN y la concentración de NEFA en plasma
(Hammon y Goff, 2006)
Metritis Puerperal Endometritis Subclínica Útero Normal
(Hammon y Goff, 2006)
Relación entre la concentración de C.Cetónicos yla incidencia de metritis
Respuesta clínica a la infusión intramamaria en vacascon BEN inducido en lactancia media
(Perkins et al., 2002)
El perfil hormonal y metabólico del periparto son factores
determinantes en la inmunosupresión
Producción de Leche
Consumo Voluntario
El balance proteico
Sistema inmune gran demanda de proteínas
-16 a 17 kg de proteína corporal2 primeras semanas de lactancia
Balance Energético Negativo
Balance Proteico Negativo
No hay datos que demuestren concretamente atenuar el balanceproteico negativo o la suplementación con glutamina puedan reducir
la inmunosupresión que se presenta en el periparto
NORMAL9
7
5
3
PARTO- 48 hs. + 48 hs.
HIPOCALCEMIA SUBCLINICA
HIPOCALCEMIA CLINICA
Ca
plas
mát
ico
(mg/
dl)
11
1 vaca caída 5 a 10 casos subclínicos
HC subclínica hasta una semana post parto
HC subclínica en vaquillonas hasta el 25% de incidencia
Minerales: Calcio
Se caen entre el5 a 7% de las vacas
70% de los casos se daentre 0-12 hs del parto
Hipocalcemia Clínica y Subclínica
Mastitis Menor contracción delesfínter del pezón
R Placenta/ Metritis
Menor contraccióndel útero
Menor CMS Cetosis Menores movimientosgastrointestinalesDespl. de abomazo
<co
ntractib
ilidad
del
múscu
lo liso
Inmunosupresión
0
10
20
30
40
50
60
70
80Po
rcen
taje
Normal Hipocalcemia clínica
Endometritis
Animales concuerpo lúteo
P<.05
P<.01
(Whiteford y Sheldon, 2005)
Examen reproductivo de vacas que habían tenidohipocalcemia clínica y vacas normales
(Horst y Jorgensen, 1982)
Cortisol plasmático en el periparto devacas con y sin hipocalcemia
0
5
10
15
20
25
30
-3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5
Días pre(-) o postparto
Cort
isol p
lasm
áti
co
(ng
/m
l)
Hipocalcemia
clínica
Hipocalcemia
subclínica
Sin hipocalcemia
Hipocalcemia actúa como un factor estresante
CaCa
+
YY
Ca
Ca
Ca
Y
Y
Y
Y
Ca
Y
Y
Inmunosupresión
Liberación intracelular de Ca
Activación de las células inmunes
(Kimura et al., 2006)
Hipocalcemia
Como prevenirla
Mantener activo el metabolismo del calcio
Adecuado Mg (0,4-0,45%)
Analizar los forrajes en el preparto!!!
Nivel de cationes (K <1,4%)
Sin sales aniónicas
Nivel de cationes (K > 1,4%)
Con sales aniónicas
Adecuado Mg (0,4-0,45%)
Relación K / (Ca+Mg) < 2
Reducir Calcio (<0,5%) Calcio (1,15-1,25%)
Relación K / (Ca+Mg) < 2
Fósforo (0,3 a 0,35%) Fósforo (0,3 a 0,35%)
Catalizadores de sistemas enzimáticos intracelulares, entreellos del sistema inmune. Deficiencias o desbalances puedenalterar la actividad de ciertas enzimas
Minerales Traza o Microminerales
Selenio Crecimiento y funcionamiento del sist. inmuneEfectos sobre la inmunidad inespecífica y específicaCofactor del sistema antioxidanteSe + Vit E + salud mamaria
Zinc Met azúcares, grasas y proteínasEfectos positivos sobre la inmunidad y sanidad de ubreCofactor del sistema antioxidanteQueratinización dureza de las pezuñas
Cobre Respiración celular, función cardíaca, desarrollo tisularCofactor del sistema antioxidanteQueratinizaciónEfectos sobre inmunidad inespecífica y específicaDeficiencias secundarias: Mo, S y Fe
Manganeso Cofactor del sistema antioxidante
Cromo Metabolismo energético (Insulina)Mayor CMS y producción de lecheReducción de la producción de cortisolEfectos + sobre la inmunidad específica
Requerimientos y límites máximos tolerados enmicroelementos en vacas lecheras
(ppm sobre MS, NRC 2001, Weiss 2011)
Mineral Nuevas Recomendaciones Máximo Tolerable
Hierro 50 1000
Cobalto 0,15-0,25 10
Cobre 15-20 80
Manganeso 40-50 1000
Zinc 50-100 500
Selenio 0,3-0,6 2
3.6
3.7
3.8
3.9
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
NRC(Ozn)
NRC(Quelado)
NRC 66%(Ozn)
NRC 66%(Quelado)
Cél
ula
s so
mát
icas
(Lo
g)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8 Prot. fase ag
uda A
(ug / m
l)Células SomáticasProt. Fase Aguda A
Efecto del nivel y forma de Zn sobre la salud de la ubre
(Cope et al., 2009)
a a b b
a a
b
b
Horas en relación a la infusión con E.Coli
Cél
ula
s Som
átic
as (
Log)
Efecto de la suplementación con Cobre sobre lasalud de la ubre ante la infección con E. Coli
(Scaletti et al., 2003)
(Control, 6,5 ppm Cu)
(Suplementadas, 20 ppm Cu)
Efecto de la suplementación con Cr sobre lamorbilidad de fiebre del transporte en terneros
ingresados al feedlot
(Burton et al., 2000)
(Burton et al., 2000)
Efecto de la suplementación con Cr en el peripartosobre la proliferación de linfocitos in vitro
El rol de las vitaminas
Vitamina A VisiónCrecimientoReproducciónEpitelios Inhibe la queratinizaciónFunción antioxidanteInmunidad celular
Vitamina D Absorción intestinal de CalcioInmunidad humoral y celular
Vitamina C Importante antioxidanteExtensamente degradada en el rumenNo hay efectos positivos al suplementar
Compuestos esenciales para el metabolismo normal. Requeridaspor los animales en mínimas cantidades.
Vitamina E Potente antioxidante en las membranas celularesEstimulante del sistema inmune fagocitosisVit E + Se + salud mamaria
Efecto de la suplementación con Vit E sobre el % de cuartosafectados con mastitis clínica entre 0 a 7 días de lactancia
*0,14 ppm Se
(Weiss et al. 1997)
05
1015202530
Por
cent
aje
decu
arto
s af
ecta
dos
100/100 1000/500 4000/2000mg Vit E / día
período seco / inicio de lactancia
Días en leche
Número acumulativo de casos de mastitis en vacassuplementadas con Vit E y Se vs no suplementadas
La suplementación redujo las infecciones mamarias enun 42% y los casos clínicos de mastitis en un 32%
(Smith et al, 1997)
Pro-vitamina A rumiantes efectos como -Caroteno
Inmunidad celular y potente antioxidante (Superior a la Vit A)
Abundante en forrajes frescos madurez y conservación
-Caroteno
0
50
100
150
200
250
300
350
mg
B-C
arot
eno/
kg M
S
PasturaGramíneas
PasturaAlfalfa
PasturaTrebol
HenoGramíneas
HenoAlfalfa
HenoTrebol
Silo Maíz Grano deMaíz Dent
Afrechillode trigo
Contenido de B-Caroteno en losdistintos alimentos
0
100
200
300
400
500
600
Pastura Silo pastura SiloRemolacha
Silo Maíz Heno
-Caroteno en plasma (µg/100 ml)
-Caroteno en alimento (mg/kg MS)
Relación entre el nivel de -Caroteno en elalimento y en el plasma
(Schweigeri, 2002)
05
1015202530354045
Porc
enta
je (%
) de
vaca
s
Control 120.000 VitA
300 mg B-Carotenos
600 mg B-Carotenos
Retención de placentaMetritis
Incidencia de desórdenes posparto en vacassuplementadas con -Caroteno y Vit A desde las cuatro
semanas pre parto hasta las cuatro posteriores
(Michal et al., 1994)
P<.1
P<.01
P<.1
P<.05P<.05
Concentraciones plasmáticas de B-Caroteno yVitamina A y E en el periparto
(Adaptado de Goff et. al, 2002)
B-Caroteno
Vitamina A
Vitamina E
-15 -10 -5 0 5 10 15
Días relativos al parto
Concn
etra
ción
pla
smát
ica
(ng/m
l)
La suplementación en el periparto es importante
La suplementaciLa suplementacióón con vitaminas hidrosolublesn con vitaminas hidrosolubles
Niacina
Precursor del NAD y NADP oxido-reducción
Producción de Energía, síntesis de Amino Ac. y AG
Producción (27 estudios) -6 g/V/d sin efectos-12 g/V/d +0,4 lts, no sig
Efectos antilipolíticos en 11 estudios (<NEFA y BHB) NS
Falta de efectos: grado de protección y dosis usadas
Biotina
Vitamina hidrosoluble (Vitamina B8)
Cofactor enzimático en el met. energétcico, proteico y de las grasas
Cofactor enzimático en la síntesis ruminal de Ac. Propiónico
Esencial para la formación e integridad de los tejidos queratinizados
Sintetizada en el rumen
En animales de alta producción los requerimientos no serían cubiertos
por la síntesis ruminal
En dietas con > inclusión de concentrados < síntesis ruminal
Suplementación: más producción y mejor salud podal
Relación forraje/concentrado de la dieta y lasíntesis ruminal de Biotina
0
0.5
1
1.5
Sínt
esis
rum
inal
de
biot
ina
(mg/
d)
83/17 67/33 50/50 33/67 17/83
Da Costa Gomez et al., 1998
Relación forraje / concentrado
Efecto de la suplementación con Biotinasobre el tejido de la pezuña
Tejido córneo confracturas
Tejido córneo conestructura sólida
Schmidt, 1995.
Evolución de la incidencia mensual de rengeras en animalessuplementados o no con Biotina
y su relación con el número de días húmedos en el mes(2705 animales en 20 tambos)
(Adaptado de Fitzgerald et al., 2000)
Animales suplementados ( ) o no ( ) con biotina
Número de días húmedos por mes
5
20
15
10
Nú
mero
de d
ías h
úm
ed
os /
mes
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
* P<0.05 **P<0.01 ***P<0.001
*
*
***
*
** ***
Nú
mero
de v
aca
s co
n c
lau
dic
aci
ón
/ m
es
Reducción significativa en el número de tratamientos con ATB
Colina
No Vitamina (req en gramos, no cofactor enzimático,sintentizada por el animal)
Parte de fosfolípidos, funcionalidad de membranas celular
El 80–98% se degrada en rumen Protegida
Prod leche: 16 comparaciones Colina Protegida (7 + Sig)
Salud: < TG en hígado y NEFA> CMS y < Cetosis
2-3 (LT)no establecidoAc. Fólico (mg/día)
Nuevasrecomendaciones(*)
NRC 2001
no establecido
no establecido
no establecido
no establecido
1.000
30 UI/kg (20.000)
110 UI/kg PC (72.000)
Preparto
500
Lactancia
6-12 (LT)6-12Niacina (g/día)
15 (LT)15Colina (g/día)
20 mgBiotina (mg/día)
3-5 (LT)3-5-Caroteno (mg/día)
500-1.0002.000-5.000Vitamina E (UI/día)
18-30.000<20.000Vitamina D (UI/día)
+25% (70-100.000)Vitamina A (UI/día)
LactanciaPreparto
(*) Req OVN; Pires y Grummer, 2008; Weiss 2009; Overton 2011
Vitaminas: dosificación recomendada paravacas lecheras
El efecto de las micotoxinas:
20
30
40
50
60
70
Control Contaminado
Efecto de una dieta contaminadacon DON sobre la actividadfagocítica de los neutrófilos
P<.026
(Korosteleva et al., 2009)
3,5 ppm0,5 ppm
Alimentos que contengan micotoxinas puede provocar unamenor resistencia a las infecciones, agravando la
inmunosupresión del periparto
Más forrajes conservados y subproductosde la industria en las dietas
Micotoxinas
En resumen:
La disminución en la capacidad de la respuesta inmune es uno de los
grandes desafíos a los que se enfrenta una vaca durante la transición y
este problema parece agravarse con el mayor mérito genético
La inmunosupreción no responde a una única causa
Aspectos nutricionales son de importancia significativa, por lo que un
adecuado manejo nutricional es una de las herramientas con que se
cuenta para reducir la presentación de problemas en el periparto
Por su efecto sobre el estrés, el manejo y el ambiente durante el
periparto también constituyen un factor determinante sobre la inmunidad
Un adecuado programa nutricional puede ser opacado si las vacas están
estresadas
Muchas gracias…
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