Proyectos Universitarios
Mejoramiento de los sistemas de pastoreo y bienestar de los rumiantes con desarrollo de suplementación biosostenible orgánica para la producción de alimentos funcionales
Miguel A. Galina Hidalgo
Facultad de Estudios Superiores "Cuautitlán"
Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

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Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IN200809

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Mejoramiento de los sistemas de pastoreo y bienestar de los rumiantes con desarrollo de suplementación biosostenible orgánica para la producción de alimentos funcionales

Responsables

Miguel A. Galina Hidalgo

Año de convocatoria

2009

Clave del proyecto

IN200809

Dependencia participante

Facultad de Estudios Superiores "Cuautitlán"

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

Disciplina

Zootecnia, veterinaria y acuacultura

Especialidad

Producción animal de rumiantes

Modalidad

@modality@

Síntesis

Las cifras de la Encuesta Nacional de Nutrición y Alimentación del 2007 indican que un 69% de las mujeres en edad reproductiva y un 51% de los hombres de menos de 50 años padecen de obesidad o sobrepeso en México. Siguiendo el modelo general de transición epidemiológica, el patrón de causas de muerte en México ha evolucionado con rapidez en las últimas décadas. En 1955 las enfermedades trasmisibles fueron responsables del 70% de las muertes en todo el país, pero actualmente solo contribuyen con el 12%. Durante ese mismo período, la proporción de muertes causadas por enfermedades no trasmisibles se ha elevado del 23 al 75% del total. En el análisis de las causas específicas de muerte proporciona evidencia adicional sobre esta avanzada transición epidemiológica, ya que las enfermedades isquémicas del corazón, las enfermedades cerebro-vasculares y la diabetes, se encuentran entre las cinco principales causas de fallecimiento en todos los estados. La tasa de mortalidad relacionada a estos factores, la incidencia de enfermedades por factores de riesgo, enfatiza aun más la transición epidemiológica en México. El alcoholismo, el sobrepeso, la obesidad, el elevado nivel saguineo de glucosa y los aumentos de la presión son las principales causas globales de enfermedad y de mortalidad. Como respuesta a esta epidemia, nuestra casa de estudios ante este importante problema de la sociedad, La Universidad Nacional Autónoma de México en el 2008 inició un proyecto conjunto con el Instituto Nacional de Ciéncias Médicas y Nutrición "Salvador Zubirán" para realizar una serie de actividades, con el objeto de buscar soluciones a este problema, que tendrán prioridad entre las tareas de nuestra casa de estudios. En la producción de alimentos, una primera premisa demostrada tanto por el presente grupo de investigación, como en la literatura ha sido que para los rumiantes, particularmente los que se encuentran dentro de los sistemas de pastoreo, el manejo y la diversidad de su alimentación, pueden tener un efecto positivo en la calidad de los alimentos (carne o leche) para la prevención de las enfermedades crónico-degenerativas de la población. Esto es debido a que los alimentos de origen animal provenientes de estos sistemas diversos, pueden ser considerados como alimentos funcionales y/o como fuente de compuestos nutracéuticos, en contraste con los alimentos de origen animla provenientes de estabulación total. En segundo lugar debido al declive de las reservas petroleras, los subsidios a los productores, el recalentamiento global, la contaminación ambiental y el desgaste de los recursos naturales como suelos y agua, todos ellos son factores cada día más importantes en el deterioro de nuestro planeta. La sustitución de los genotipos locales por variedades mejoradas o híbridos, la deforestación, los cambios en las tecnologías agrícolas, el aumento de población, la industrialización, la extensión de la frontera agrícola y el abuso de los agroquímicos son todos factores que han contribuido al detrimento del medio ambiente. El mundo se encuentra en una crisis de insostenibilidad la cual se manifiesta en la imposibilidad para lograr el bienestar de todas las personas y en la de evitar la destrucción y degradación de los ecosistemas. En este paradigma se encuentra del marco de desarrollo sostenible, en términos de la energía solar, la que se recibe en un sistema silvopastoril, con su equilibrio de salida en forma de productos agropecuarios, marco necesario para el desarrollo humano. Incorpora esta percepción a la visión tradicional del medio natural las variables del impacto que el humano ejerce sobre su medio ambiente y hace hincapié en su organización institucional, económica y social. El desarrollo humano sería “el proceso de ampliar la gama de opciones de las personas brindándoles mayores oportunidades de educación, atención médica, ingresos y empleo". Los sistema silvopastoriles son una alternativa biosostenible de producción que permite una repoblación vegetal de gramíneas y leguminosas dentro de un entorno biodiverso que contribuye a la protección y mejoramiento del medio ambiente. La tercera premisa sería la producción orgánica, que ha surgido como respuesta a la segunda premisa, pero que necesita una suplementación orgánica con formación de proteína particularmente de los microorganismos ruminales y liberación de la energía de los forrajes fibrosos, con sistemas de soporte, debido al natural desbalance de energía de los sistemas silvopastoriles producto de la alternancia de una producción abundante de biomasa forrajera en la época de lluvias, contrastada con la escasez de la época de secas. Para resolver estos paradigmas, las investigaciones agropecuarias (en las cuales hemos logrado importantes avances por nuestro gupo de investigación, con apoyo del PAPIIT) han generado resultados en dos momentos históricos, el primero caracterizado por el modelo genocéntrico (positivismo) y el segundo donde predomina el concepto de sistemas, holismo (contextualismo). A cada concepción el mundo corresponde un modelo de desarrollo. El primero es cambiar las cosas para cambiar las personas, el segundo tiene como premisa cambiar las personas para cambiar las cosas. Para el desarrollo de las premisas, es decir la conservación del medio ambiente, la producción orgánica y el bienestar animal los productos agropecuarios necesitan una plusvalía. Para ello existe un mercado emergente, con el conocimiento cada día mejor difundido de la importancia de la calidad de los alimentos que se consumen, y no solamente de la cantidad, dentro de un marco ecológico de biodiversidad, biosostenibilidad, orgánico, con bienestar animal, que la sociedad reconoce como holístico u orgánico. El concepto de alimentación salud, con conservación y mejoramiento del medio ambiente, es un eje fundamental del desarrollo de la sociedad en el Siglo XXI. La industria alimentaria ha hecho un enorme esfuerzo por publicitar que es el proceso de industrialización el que da calidad a los alimentos como se observa con los procesos “Light” sin embargo ha sido demostrado en la literatura previa, que es el sistema de producción un factor determinante para la calidad del producto, y que es el sistema el que contribuye a mejorar la calidad del medio ambiente. Dentro de los procesos de investigación y desarrollo de alimentos funcionales, el desarrollo primero de promotores de la fermentación en los rumiantes, que mejoraron el microambiente ruminal, permitiendo un mayor uso de las paredes celulares de los forrajes fibrosos con formación de proteína bacteriana con base a fuentes de nitrógeno no proteico (logros de una propuesta anterior del PAPIIT) ha sido una etapa intensa que contribuyó al conocimiento de las necesidades de los microorganismos ruminales con logros en el desarrollo de suplementación orgánica, ya que la mayoría de los elementos que mejoran el microambiente ruminal son de naturaleza orgánica , de probióticos y prebióticos desarrollados con base a bacterias lácticas que ofrecen una gama de nuevos productos para la ganadería y la conservación del medio ambiente acompañados de bienestar animal que se traduce en calidad de productos animal para los consumidores y salud para los semovientes. El manejo orgánico de los sistemas silvopastoriles, su mejoramiento con manejo y suplementación orgánica han sido áreas que hemos investigado con muchas incógnitas aún a despejar entre ellas; la gama de bacteriás lácticas que pueden ser utilizadas, el efecto de los prebioticos para la conservación de las bacterias lácticas, su integración en dietas totales, el uso de dietas integrales en rumiantes en su fase de producción láctea, particularmente las grandes lecheras, el efecto de su uso en la conservación del medio ambiente, la implementación de programas de bienestar animal que permitan la producción de alimentos funcionales y el manejo de los probioticos como suplementos en pasotreo para lograr bienestar animal, aunado a el efecto de su uso en la calidad nutritiva del producto pecuario. Todo ello en marco de formación de recursos humanos, tendremos en el presente proyecto tres estudian

Contribución

Investigaciones anteriores han generado resultados en dos momentos históricos, el primero caracterizado por el modelo genocéntrico (positivismo) y el segundo donde predomina el concepto de sistemas, holismo (contextualismo) (Milera, 2008). La generación de información tiene como premisas, tener una visión global del mundo, una metodología de constructivismo en un contexto valorativo. Los conceptos de sistemas incluyen su integración en biodiversidad y biosostenibilidad, su manejo integrado para la producción se sistemas, de suplementación orgánica de los bioambientes silvoapstoriles, los conceptos de alimentos funcionales como producto de esos sistemas, agregados al concepto de bienestar animal como uno de los ejes del desarrollo tecnológico de la producción ganadera. A cada concepción del mundo corresponde una estrategia de desarrollo como lo discutió recientemente Milera (2008) Durante 10 años hemos estudiado la biosostenibilidad en términos energéticos de los sistemas pecuarios de las zonas semiáridas y de los trópicos secos en México, en la inteligencia de que debería haber un equilibrio entre la energía que entra al sistema (solar) que se transforma en vegetación, y la energía que sale del sistema en forma de productos pecuarios (Galina et al., 2000). El resultado inicial demostró que en términos de sostenibilidad (energía que aportaba la vegetación para la alimentación de los rumiantes) era solamente de un 33% en el semiárido, por lo que un mal manejo produce desforestación por lo que existía una dependencia del 77% de la energía necesaria que tenía que ser adquirida de fuera del sistema, en forma de heno de alfalfa (banco de forrajes) y concentrados del total de materia seca ingerida por los rumiantes (Morales et al., 2000; Galina et al., 2000). En los primeros trabajos de investigación desarrollamos un sistema de cerco móvil solar bajo un sistema de pastoreo racional (SMP) que permitió elevar la carga animal instantánea, seguida por períodos largos de descanso para promover un nuevo crecimiento vigoroso y repoblación vegetal del ecosistema, con fondos del PAPIIT (Puga y Galina 2004). Después de los primeros años se demostró un aumento del 30% de la población vegetal original con una mayor diversidad de vegetación en este sistema, con un incremento de los 600 kilogramos MS/Ha que se encontraban en promedio inicialmente de vegetación disponible, a través de SMP en varios años se observó un aumento de MS a 950 kg/Ha el cual se ha mantenido como promedio durante todos los últimos años de la observación (Morales et al., 2000; Galina et al., 2000). El desarrollo de un pastoreo racional tecnificado con cerco solar móvil fue un innovación que ha permitido repoblar el agostadero permitiendo una producción biosostenible (Puga y Galina, 2004). El uso estratégico del invierno del rastrojo del maíz que fue introducido para aumentar la MS del sistema, permitió en esta fase elevar a un 75% la energía producida en el sistema del total necesario para un biosostenibilidad con tasas de rentabilidad para los ganaderos (Morales et al., 2000). En segundo lugar con otro proyecto de PAPPIT se logro aumentar la utilización de la fibra del sistema a través de una suplementación orgánica de liberación lenta de nitrógeno, proveído en forma de urea (SIUS); el rastrojo de maíz aumentó 30% del total de MS mientras que el SIUS aumentó la digestibilidad de la abundante fibra de la dieta de un 48% hasta el 82% incrementándose en un 45% la proteína total en la dieta, formada de NNP por medio de una mejor utilización del nitrógeno por los microorganismos ruminales (Galina et al., 2000; 2003; 2004;a; 2004b; 2007; Ortiz et al., 2006). Para ser sostenibles, los arbustos necesitaron el mínimo de 60 y 75 días de descanso, para ello desarrollamos variables de número de hojas por 20 cm de rama, para conducir el sistema de pastoreo en un ambiente silvopastoril, que no permite el retorno al sistema sino hasta que se tenga una recuperación del 80% del follaje de las ramas indicadoras. Si se permite un segundo pastoreo el sistema no recuperó la vegetación inicial. El pastoreo continuo (PC) no permitió que la vegetación restableciera su tamaño original en las gramíneas o el número de hojas por rama, después de 240 días. La vegetación final con SMP era siempre más alta que el PC. Un sobre pastoreo incrementa la fibra curda de los vegetales (FC) a partir el 25.5% a 36.3%, disminuye la proteína cruda (CP) de 10.1% a 6.7%. Las hojas la inicio del pastoreo son bajas en los FC en el otoño (20.9%); El CP tuvo dos picos, uno a 21.5% y otro a 25.3%. (Delgadillo, 1998). El comportamiento de rumiante cambió del pastoreo al ramoneo al incrementarse la FC de las gramíneas e iniciarse el reflorecimiento de las leguminosas que por su sistema radicular profundo es generalmente más tardío en su rebrote. El uso restringido fue demostrado como la clave a la repoblación forestal y al uso biosostenible de las gramíneas del semiárido así como de la re vegetación de las arbustivas (Delgadillo, 1988). Los resultados actuales demostraron un aumento de la utilización de los forrajes fibrosos por los rumiantes (hasta 70 u 80% de la digestibilidad de la materia orgánica), cuando se mejora la fermentación mediante una suplementación de liberación lenta del nitrógeno de la urea con promotores de la fermentación (SIUS) utilizada siempre en cantidades menores al 20% del total de MS, dentro de los límites que establece la producción orgánica (Galina et al., 2007). En tercer lugar desarrollamos los probióticos de bacterias lácticas LAB para los rumiantes en el último proyecto de PAPPIT que finalizaremos en 2008. Los métodos, los resultados y las técnicas se presentan en varias publicaciones (Galina et al., 2008a; 2008b; 2008c; 2008d; 2007). El probiótico de bacterias lácticas (LAB) mejoró la producción de los rumiantes agregado a la dieta, Lactobacilus plantarum, L. helveticus, L delbrueckii, L., lactis y Lactoccocus cremoris y el Leuconostoc mesenteroides fueron identificados y utilizados más adelante en el líquido de la panza de los rumiantes que consumieron el probiótico. El tratamiento control tenía cuentas totales del LAB de 2.4 y comparados con 12.5 million/ml, en los animales que consumieron el probiótico. Se demostró que administrar LAB como probiótico los animales en pastoreo puede aumentar el peso vivo y la producción de leche, mejorando digestibilidad, formando proteína microbiana y mejorando la micro ecología ruminal (Galina et al., 2008b). Sin duda tenemos el desafío de adaptar las bacterias láticas a dietas integrales de grandes lecheras, que pensamos es viable pero aún aguarda futuras investigaciones. La suma del pastoreo racional móvil, adicionado con fuentes de fibra como el rastrojo de maíz, utilizando promotores de la fermentación SIUS y el probiótico permitieron duplicar la producción por hectárea de la MS de 600 a 1,700 kg/año volumen que puede sostener 2 cabras adultas de 650 kilogramos de leche por año, sin la suplementación de concentrado en el semiárido mexicano. Por lo tanto en 24 has de agostadero, con 5 Has/de maíz rastrojo se pudieron sostener 85 cabras lecheras que produjeron 55 toneladas de leche de la cabra en un sistema biosostenible sin la fertilización o fertilización química, sin riego, aumentando constantemente la vegetación y la calidad de la tierra (Galina et al., 2008a; 2008c). Por otro lado el crecimiento de la ganadería en México, se ha visto frenada por diversos factores, entre ellos la falta de desarrollo de tecnologías, de bajo costo y alta plusvalía, con aprovechamiento de los recursos del país, avances que permitan al productor realizar una empresa rentable, particularmente con el incremento de los costos de los granos y otros forrajes como la caña de azúcar qué han sido utilizados en la generación de biocombustible. Actualmente se cuenta con innovaciones técnicas en el área de producción animal, en lo referente al establecimiento, manejo, y utilización de especies forrajeras, particularmente en pastoreo además del aprovechamiento y tratamiento de esquilmos agrícolas e industriales, todo ello enfocado a incrementar la productivida

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Fecha de actualización: 2014-11-06 12:56:34.0
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Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



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