L-carnitine supplementation descreases hepatic triglyceride accumulation in Holstein cows during the transition period / La suplementación con L-carnitina disminuye la acumulación de triglicéridos hepáticos en vacas Holstein durante el periodo de transición / Suplementação com L-carnitina diminui o acúmulo de triglicerídeos hepáticos em vacas Holandesas durante o período de transição

Abstract Background: The increased use of body reserves observed during peripartum leads to higher needs of L-carnitine by cows, which is restrictive under the production conditions of Colombian high tropics. Objective: To evaluate the lipotropic potential of L-carnitine in Holstein dairy cows during the transition period to lactation. Methods: Twenty-one Holstein cows were fed 0, 100, or 200 g/d L-carnitine fumarate from d 260 of gestation to d 20 postpartum. Hepatic triacylglycerides concentration, total carnitine, free carnitine, acylcarnitine, and serum levels of non-esterified fatty acids (NEFA), β-hydroxybutyrate (β-HB) and urea were determined by spectrophotometry. Repeated measures analysis was used to determine the effects of dose, measurement period, and their interactions. Results: Hepatic triglycerides and the different forms of carnitine showed no difference between sampling periods (p>0.05). Hepatic triglycerides concentration was low and decreased in response to 200 g/d L-carnitine fumarate supplementation (p<0.05). This decrease in hepatic triglycerides could be due to increased fatty acid oxidation. L-carnitine supplementation significantly increased (p<0.05) blood urea concentration, possibly through stimulation of the urea cycle, as previously described in other species. Conclusion: Supplementation with L-carnitine decreased the hepatic concentration of triglycerides, possibly due to increased liver oxidation of fatty acids.

Resumen Antecedentes: El incremento en la utilización de reservas corporales durante el periparto en vacas exige una alta disponibilidad de L-carnitina, la cual puede ser limitante bajo las condiciones propias de producción del trópico alto colombiano. Objetivo: Evaluar el potencial lipotrópico de la L-carnitina en vacas lecheras Holstein durante el periodo de transición a la lactancia. Métodos: Se suministraron dosis de 0, 100 y 200 g/d de fumarato de L-carnitina a 21 vacas Holstein a partir del d 260 de gestación y hasta el d 20 postparto. Se determinaron las concentraciones hepáticas de triacilglicéridos, carnitina total, carnitina libre y acil carnitina, y las concentraciones plasmáticas de ácidos grasos no esterificados (NEFA), β-hidroxibutirato (β-HB) y urea. Un análisis de medidas repetidas fue usado para determinar los efectos de la dosis, el periodo de medición, y sus interacciones. Resultados: Las concentraciones hepáticas de triglicéridos y de las diferentes formas de carnitina no difirieron significativamente (p>0,05) entre periodos de muestreo. La concentración hepática de triglicéridos fue baja, y mostró una disminución significativa (p<0,05) en respuesta a la suplementación con 200 g/d de fumarato de L-carnitina. La disminución en los triglicéridos hepáticos podría deberse a un aumento en la oxidación de ácidos grasos. La suplementación con L-carnitina aumentó significativamente (p<0,05) la concentración de urea en sangre, posiblemente a través de un mecanismo de estimulación del ciclo de la urea, descrito previamente en otras especies. Conclusión: La suplementación con L-carnitina disminuyó la concentración hepatica de trigliceridos, debido posiblemente a un aumento en la oxidación de ácidos grasos en hígado.

Resumo Antecedentes: O aumento do uso de reservas corporais durante o periparto requer alta disponibilidade de L-carnitina, que pode ser limitante nas condições de produção no trópico alto colombiano. Objetivo: Avaliar o potencial lipotrópico da L-carnitina em vacas leiteiras Holstein durante o período de transição para a lactação. Métodos: Quantidades de 0, 100 e 200 g/d de fumarato de L-carnitina foram administradas a 21 vacas holandesas durante o d 260 da gestação e até ao d 20 pós-parto. Foram determinadas as concentrações hepáticas de triacilglicerídeos, carnitina total, carnitina livre e acil carnitina e as concentrações plasmáticas de ácidos graxos não esterificados (NEFA), β-hidroxibutirato (β-HB) e ureia. Uma análise das medidas repetidas foi usada para determinar os efeitos da dose, período de medição e suas interações. Resultados: As concentrações hepáticas de triglicerídeos e as diferentes formas de carnitina não diferiram significativamente entre os períodos de amostragem (p>0,05). A concentração hepática de triglicerídeos foi baixa e mostrou diminuição significativa (p<0,05) em resposta à suplementação com 200 g/d de fumarato de L-carnitina. A diminuição dos triglicerídeos hepáticos pode ser devido a um aumento na oxidação de ácidos graxos. A suplementação com L-carnitina aumentou significativamente (p<0,05) a concentração de ureia no sangue, possivelmente através de um mecanismo de estimulação do ciclo da ureia previamente descrito em outras espécies. Conclusão: A suplementação com L-carnitina diminuiu a concentração hepática de triglicerídeos, possivelmente devido ao aumento da oxidação de ácidos graxos no fígado.

Influencia del mérito genético para la producción de leche en un hato holstein sobre el balance energético, indicadores del metabolismo energético y la reactivación ovárica posparto / Influence of genetic merit for milk production of a holstein herd, on energy balance, metabolic profiles and the postpartum ovarian resumption

El propósito de este trabajo fue determinar la influencia del mérito genético para la producción de leche sobre el balance energético, los indicadores del metabolismo energético y la reactivación ovárica posparto. Para este estudio, se utilizaron 10 vacas Holstein puras de diferente mérito genético para la producción de leche, que se alimentan bajo un sistema de pastoreo rotacional con suplementación de concentrado. A estos animales se les realizó un seguimiento durante los 10.4 (± 2.5), 21.6 (± 4.3), 31.8(± 4.5), 42.3 (± 4.2), y 51.9 (± 3.9) días posparto, los cuales constituyeron los periodos de muestreo. En cada muestreo, los animales fueron pesados con cinta métrica, se les evaluó la con se estimó su balance de energía. Además, se tomaron muestras de suero sanguíneo para evaluar las concentraciones de glucosa y colesterol; y se efectuó un seguimiento de la reactivación ovárica por ultrasonografía. La mayoría de las vacas reiniciaron su actividad ovárica en la segunda semana posparto y más de la mitad presentaron su primera ovulación durante el periodo experimental. Se encontró una relación estadísticamente significativa (p<0.05) y con pendiente negativa entre el mérito genético para la producción de leche y la magnitud del nadir del BEN, sin embargo el mérito genético no tuvo influencia significativa sobre los días al nadir del BEN, dado que las vacas de mérito genético alto, como bajo incrementaron el consumo y la producción de leche siguiendo patrones similares, pero con magnitudes diferentes. De igual forma el merito genético no se relacionó significativamente con los días a la primera ovulación. Además, ninguna de las variables del balance de energía, ni los metabolitos sanguíneos afectaron los días a la primera ovulación o el número de folículos clasificados por tamaño.

The aim of this research was to establish the genetic merit for milk yield influence on energy balance, energy metabolic profiles and the postpartum ovarian resumption. In this research, 10 pure-Holstein Friesian dairy cows, varying in genetic merit values for milk yield and fed on a rotational-grazing system with a supplementary concentrate ration were used. A serial of examinations were performed on10.4 (± 2.5), 21.6 (± 4.3), 31.8 (± 4.5), 42.3 (± 4.2), and 51.9 (± 3.9) postpartum days. In every sampling day animals were weighed by tape measure, their body condition score were calculated and the energy balance was estimated for every cow. In addition, blood serum tests were performed to analyze glucose and cholesterol blood concentration and an ultrasonographic assessment was executed to determine ovarian resumption. Nearly all cows had an ovarian resumption on the second week postpartum and more than a half had shown their first postpartum ovulation on the trial period. The genetic merit values for milk yield were not related with production values, therefore, the dependent variables of milk yield did not fluctuated with genetic merit. There was a significant negative relationship (p<0.05) between genetic merit for milk production and the nadir extent of net energy balance (NEB). Although, the genetic merit did not have significant influence on the number of days between calving to the nadir-attaining day, because high genetic merit cows as low genetic merit cows increased the intake and milk yield following similar patterns, but with different extents. In the same way, the genetic merit did not have significant relationship with the interval of calving to first ovulation. Furthermore, no one of the energy balance variables or blood metabolites influenced the interval of calving to first ovulation or the amount of follicles classified by size.

Condición corporal, perfil de lipoproteínas y actividad ovárica en vacas Holstein en lactancia temprana / Body Condition, lipoprotein profiles and ovarian activity in Holstein cows during early lactation

Con el objetivo de conocer el efecto de la condición corporal, al momento del parto, sobre el balance de energía, la pérdida de peso, el perfil de lipoproteínas y la actividad ovárica en el posparto temprano, se evaluó un grupo de 10 vacas de la raza Holstein del Hato Paysandú de la Universidad Nacional, sede Medellín, en el día del parto y a los días 10, 20, 30, 40 y 50 días posparto para determinar el peso, la condición corporal, la producción de leche y los valores plasmáticos de colesterol total, lipoproteína de muy baja densidad (VLDL), lipoproteína de baja densidad (LDL) y lipoproteína de alta densidad (HDL). Adicionalmente, los animales fueron sometidos a ecografía ovárica para determinar el número y el tamaño de los folículos presentes en cada muestreo, así como la presencia de cuerpo lúteo. Con una frecuencia mensual se analizaron químicamente los componentes de la dieta para establecer los aportes de nutrientes. Sólo se presentaron diferencias significativas para el cambio de peso en el intervalo entre el parto y el día 10 posparto, con respecto a los demás intervalos, siendo este el periodo con las mayores pérdidas de peso. El balance de energía osciló entre 3 y 18% de los requerimientos al momento del parto y de -22 a -9 % de los requerimientos para los demás períodos de muestreo. En cuanto al perfil lipídico las variables que presentaron diferencias estadísticamente significativas fueron: colesterol, LDL y HDL; los valores aumentaron conforme aumentaban los días en lactancia. Por el contrario, para triglicéridos y VLDL los valores aumentaron hasta los cuarenta días y disminuyeron al día 50 posparto. No se encontraron diferencias significativas entre las poblaciones de folículos en función de los períodos de muestreo. Sólo seis vacas presentaron ovulación durante el periodo observado.

A group of 10 Holstein cows from Paysandú herd (Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín), were evaluated at the expected calving day and over 10, 20, 30, 40 and 50 postpartum days, to determine body weight, BCS, milk yield and blood serum values of total cholesterol and lipoproteins (VLDL, LDL and HDL) in order to analyze the effect of Body Condition Score (BCS) at parturition on energy balance, weight loss, lipoprotein profiles and the ovarian activity in early postpartum.  Additionally, an ovarian ultrasonogram was performed to determinate follicle number and size, as well as the presence of corpora lutea. The composition of the diet was chemically analyzed monthly.  There were significant differences in body weight only at the interval between calving and 10 days postpartum; this was the period when the greatest weight loss was registered.  The energy balance (expressed as percentage of requirements) ranged between 3 to 18 % at parturition and from -22 to -9 % for the rest of the sampling times. Regarding lipid profiles, cholesterol, LDL and HDL showed statistically significant differences; these values increased proportionally to time after parturition.  Triglycerides and VLDL, on the other hand, increased until 40 days and decrease at 50 days postpartum.  There were no significant difference for the number of follicles throughout the experimental period, and only six cows ovulated. The group of cows that ovulated was able to maintain positive conditions for the use of body reserves, expressed in a greater BCS at parturition time, and a higher blood-serum HDL concentrations; however, these cows presented the major weight loss, the earliest nadir of energy balance and the higher blood-serum cholesterol concentrations. This would result in a better energy balance that effectively expressed itself a shorter time from parturition to ovulation and more milk production.

Relación entre el mérito genético para la producción de leche y el desempeño metabólico y reproductivo en la vaca de alta producción / Relations among the genetic merit to milk yield and metabolic and reproductive performance of high production cows

A la vez que ha aumentado la ganancia genética para la producción de leche, el desempeño reproductivo de las vacas ha desmejorado simultáneamente; sin embargo, las razones fisiológicas de este antagonismo no están bien determinadas. Algunos investigadores creen que la caída de la fertilidad es sólo una cuestión de deficiencia nutricional debido a la mayor demanda que implica el mayor nivelproductivo. El aumento en la producción de leche incrementa los requerimientos nutricionales de la vaca; durante el posparto temprano se presenta de forma natural un balance energético negativo (BEN) que está en función de la producción de leche, y que según varios autores está correlacionado negativamente con los días a la primera ovulación posparto. Muchos de los problemas de sanidad en las vacas de mayor selección genética, tanto de naturaleza metabólica como infecciosa, ocurren en la lactación temprana y están relacionadas con el bajo consumo previo al parto. El mérito genético para la producción de leche puede afectar significativamente el patrón de cambio de las concentraciones plasmáticas de metabolitos y hormonas, las cuales pueden tener efecto sobre la actividad ovárica posparto. Aunque diversos autores reconocen que la fertilidad más baja se correlaciona con la alta producción de leche, estos mismos afirman que la producción de leche no es el principal factor que limita la reactivación ovárica y que el desempeño reproductivo parece estar más influenciado por el balance de energía. Es objetivo de este trabajo realizar una revisión crítica acerca de los efectos del avance genético para la producción de leche sobre el desempeño metabólico y reproductivo de la vaca de alta producción.

Efecto de la edad de corte y del nivel de fertilización nitrogenada sobre el valor energético y proteico del pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) / Effects of the cutting age and the level of nitrogen fertilization over the energetic and proteic value of the grass ‘Kikuyo’ (Pennisetum clandestinum)

Con la finalidad de evaluar el efecto de la edad de corte y del nivel de fertilización nitrogenada sobre el contenido de energía neta de lactancia (ENL) y los parámetros de degradabilidad ruminal de la proteína cruda (PC) del pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum), se seleccionó un potrero del Centro de Producción Paysandú de la Universidad Nacional,donde se delimitaron 16 parcelas a las cuales se les asignó al azar uno de los siguientes tratamientos: T1 (30 días de corte y 0 kg/N/Ha/Corte), T2 (60 días de corte y 0 kg/N/Ha/ Corte), T3 (60 días de corte y 50 kg/N/Ha/Corte) y T4 (30 días de corte y 50 kg/N/Ha/Corte). Luego de 120 días de tratamiento se recolectaron 5 submuestras de cada parcela con las quese conformó una muestra final para cada parcela en las que se analizó el contenido de PC, fibra en detergente neutro (FDN), fibra en detergente ácida (FDA), PC insoluble en detergente neutro (PCIDN), PC insoluble en detergente ácido (PCIDA), Cenizas (Cen), Extracto etéreo (EE), y carbohidratos no estructurales (CNE) a partir de los cuales se realizó la estimación del contenido de ENL. Estas muestras se sometieron así mismo a una prueba de degradabilidad ruminal por el método in situ. Los resultados mostraron que los tratamientos no afectaron el contenido de PC (19.04 por ciento), FDN (56.6 por ciento), FDA (30.4 por ciento), PCIDN (3.6 por ciento), PCIDA(1.37 por ciento), los CNE (10.8 por ciento) ni los parámetros de cinética ruminal de la PC del pasto kikuyo (p>0.05), mientras que el contenido de Cen fue menor en el pasto fertilizado (9.02 por ciento, p<0.05), el de EE fue más alto en el pasto fertilizado y cortado a 60 días (4.46 por ciento, p<0.05) y, en consecuencia, el contenido de ENL fue mayor en éste (1.1 Mcal/kg de MS, p<0.05). Se concluye que las edades de corte y los niveles de fertilización nitrogenada a los que fue sometido el pasto kikuyo en este trabajo afectaron ligeramente su calidad nutricional.

Consideraciones acerca de la sostenibilidad fisiológica de la vaca de alta producción lechera / Considerations about the physiological sustainability of the high production dairy cow

En los últimos años el promedio de producción de leche por vaca a aumentado significativamente. De igual manera se han disminuido los índices de salud y fertilidad. Si se estudia integralmente la vaca contemporánea, ésta podría ser mucho más productiva si en ella se combinaran los altos niveles de producción con buenos índices de salud y fertilidad. Si se analiza en detalle la información, ésta sugiere que la fisiología de la vaca esta llegando al límite biológico en el cual puede convertir forrajes en leche. biológicamente existen dos límites para la síntesis láctea, el primero lo constituye la capacidad genética del animal para síntesis de proteínas y lactosa, y el segundo lo constituye lacantidad de nutrientes que ingresen al animal que estén disponibles para la síntesis de los componentes lácteos. En la actualidad bajo nuestras condiciones de producción y dado el avance genético, es posible afirmar que el límite biológico real a la síntesis de leche lo constituye la disponibilidad de nutrientes para la síntesis de lactosa y proteína y no la capacidad genética del animal. Hoy nos encontramos en una encrucijada: se necesita una dieta alta en carbohidratos no estructurales para obtener altas producciones de leche, pero a la vez una dieta con un valor mínimo de fibra en detergente neutro (FDN) para mantener la salud digestiva del animal, lo cual se relaciona de modo inverso. Es necesario reorientar los esfuerzos en el mejoramiento genético hacia la capacidad de consumo yconversión de forrajes en leche. No tiene sentido seguir avanzando en una dirección en la cual no podemos satisfacer las necesidades del animal, con el consecuente deterioro en los índices de salud y productividad que esto conlleva.

Influencia de las alteraciones metabólicas sobre la actividad PEPCK, la generación de IGF-1 plasmático y la reactivación ovárica en vacas en la lactancia temprana / Metabolic alterations Influence on the PEPCK activity, plasmatic IGF-1 generation and ovarian reactivation in early-lactating cows

Con el fin de evaluar la influencia de las alteraciones en el metabolismo energético y proteico sobre la actividad de la enzima fosfoenolpiruvato carboxikinasa (PEPCK), la generación de insulina, del factor 1 insulinoide de crecimiento (IGF-1) y sobre la reactivación ovárica, se utilizaron 10 vacas Holstein, las cuales se muestrearon el día 12 preparto y los días 12, 24, 35 y 100 posparto (días en lactancia, DEL) con el fin de determinar el balance de energía neta de lactancia (ENL), las concentraciones plasmáticas de urea (BUN), glucosa, colesterol total, amonio, b-OH butirato, ácidos grasos no esterificados (AGNE), insulina, IGF-1 y la actividad glutamato oxaloacetato transaminasa (AST). Adicionalmente los días 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36 y 40 posparto se determinó la concentración de progesterona plasmática (p4). El día 12 preparto, 12 y 24 posparto se tomaron biopsias de hígado con el objetivo de estimar la actividad (PEPCK). Los valores de glicemia e IGF-1 fueronsignificativamente más bajos en el posparto. Los valores promedio de b-OH butirato, BUN, amonio e insulina plasmáticos no presentaron variaciones significativas entre periodos. Los valores de AST fueron significativamente más bajos en el preparto que en el posparto. Los valores más bajos de AGNE correspondieron en su orden al muestreo corres-pondiente al día 100 posparto y al muestreo preparto. La actividad PEPCK fue significativamente más alta en el preparto que en el posparto. Se encontraron relaciones positivas entre PEPCK y BUN, y entre ENL y p4. Se encontraron relaciones negativas entre PEPCK y ß-OH butirato y entre AGNE y p4. La relación entre PEPCK e IGF-1 y entre AGNE y p4 pudo ser debida a un efecto indirecto de la glicemia y de ENL. Solo las vacas con ENL superior a -10 por ciento de los requerimientos presentaron reactivación ovárica.

Interacciones entre el balance nutricional, los indicadores del metabolismo energético y proteico y las concentraciones plasmáticas de Insulina, e IGF-1 en vacas en lactancia temprana / Interactions between the nutritional balance, the indicators of energetic and protein metabolism, and the concentration of plasmatic insulin and IGF-1 in early-lactating cows

Con el fin de evaluar la influencia del balance nutricional sobre los indicadores del metabolismo energético y proteico y sobre la generación de insulina y del factor 1 insulinoide de crecimiento (IGF-1), se utilizaron 10 vacas Holstein, las cuales se muestrearon el día 12 preparto y los días 12, 24, 35 y 100 posparto (días en lactancia, DEL) para determinar los balance de energía neta de lactancia (ENL), proteína cruda (PC), proteína degradable en rumen (PDR) y proteína no degradable en rumen (PNDR), así como los cambios de peso. Adicionalmente se determinaron las concentraciones plasmáticas de urea (BUN), glucosa, colesterol total, amonio, ß-OH butirato, ácidos grasos no esterificados (AGNE), insulina, IGF-1 y la actividad glutamato oxaloacetato transaminasa (AST). ENL y PC fueron positivos para el muestreo preparto. En el día 12 posparto ENL y PC fueron negativos, al día 35 posparto los valores de PC fueron cero o superiores mientras que para ENL solose observaron valores positivos al día 100 posparto. Los DEL se relacionaron positivamente con ENL y PC. La producción de leche se relacionó negativamente con ENL, PC, PDR, PNDR. Los valores deglicemia e IGF-1 fueron significativamente más bajos en el posparto. Los valores promedio de cambio de peso, ß-OH butirato, BUN, amonio e insulina plasmáticos no presentaron variaciones significativas entre periodos. Los valores de AST fueron significativamente más bajos en el preparto que en el posparto. Los valores más bajos de AGNE correspondieron en su orden al muestreo correspondiente al día 100 posparto y al muestreo preparto, coincidiendo con balances energéticospositivos. Se encontraron relaciones positivas entre colesterol y DEL, ENL, PC, PDR, PNDR; entre colesterol y glicemia; entre BUN y colesterol; entre glicemia y DEL. Se encontraron relaciones negativas entre la producción de leche y la insulina plasmática; entre ENL y AGNE; entre BUN y AST.