45 Suplementación con selenio orgánico en ganado lechero Introducción Ing. Jeff ry Sánchez Salas, Lic. Asesor nutricional, Alimentos Balanceados Dos Pinos jesanchezs@dospinos.com Ing. Jorge Elizondo Salazar, Ph.D. Docente e investigador, Estación Experimental Alfredo Volio Mata jorge.elizondosalazar@ucr.ac.cr Ing. Evelio Víquez Matei, MII Gerente, Alimentos Balanceados Dos Pinos eviquez@dospinos.com El selenio (Se) se considera uno de los elementos tra- zas más controversiales, pues, a pesar de ser tóxico a dosis elevadas, su defi ciencia se ha convertido en un problema global debido a su esencialidad para un adecuado funcionamiento del organismo, en razón de ser un componente estructural de la enzima glu- tatión peroxidasa (GSH-Px) y otras selenoproteínas involucradas en la protección antioxidante (Lyons et al., 2007). En los últimos años, se ha demostrado que los sue- los en general tienen una baja concentración de Se, condición que hace que los forrajes y otros cultivos que crecen en ellos provean cantidades inadecuadas del mineral, lo que genera un incremento en la sus- ceptibilidad a enfermedades y una disminución en el desempeño productivo y reproductivo de los anima- les (Ceballos et al., 2009). Esto ha ocasionado que el nivel de este elemento en los alimentos de origen animal para el consumo humano, varíe entre regiones. En el caso de Costa Rica, la Comisión Intersectorial de Guías Alimen- tarias para Costa Rica (CIGA, 2007) considera el Se como un nutriente emergente por su relación con la prevención de enfermedades crónicas, máxime si se toma en cuenta que un 35% de la población adul- ta costarricense presenta defi ciencias de Se, como lo evidencia la última Encuesta Nacional de Nutrición (Ministerio de Salud 2010). Ante esto, una práctica común consiste en la suple- mentación con Se en las dietas de rumiantes, pues los ingredientes de sus dietas no son adecuados para alcanzar la alta demanda del mineral. Por esta razón, el objetivo de este estudio es evaluar el efecto de la suplementación con Se orgánico sobre el desempeño productivo y reproductivo de vacas lecheras en pas- toreo. Edición Nº 21 • Año 7 • Febrero 2013 46 Resultado de investigaciones “La ciencia como herramienta en beneficio de su producción” El experimento se desarrolló en una fi nca ubicada en la zona alta de Alajuela, entre diciembre de 2011 y mayo de 2012. El estudio involucró 40 vacas Hols- tein multíparas al momento del parto, las cuales fue- ron asignadas aleatoriamente a dos tratamientos. En ambos casos, las vacas pastorearon kikuyo y consu- mieron una ración total mezclada. De las 40 vacas que consumieron esta dieta basal, 20 fueron suple- mentadas diaria e individualmente con 3,0 mg de se- lenolevadura obtenida a partir de la Saccharomyces cerevisiae CNCM I-3060 (Sel-Plex, Alltech Biotech- nology, Nicholasville, KY), la cual fue incorporada en 1,0 kg de alimento balanceado que fue suminis- trado previo al ordeño de la tarde a partir del día 5 hasta el día 56 posparto. En los días 5, 14, 28, 42 y 56 del periodo experimen- tal, se midió individualmente la producción de leche y se tomaron muestras de leche durante el ordeño de la mañana para determinar su composición (grasa, proteína, lactosa y conteo de células somáticas), así como el contenido de Se en leche. Al mismo tiempo, se obtuvieron muestras de sangre para determinar la actividad sanguínea de la enzima GSH-Px. En los días 22 y 57 del periodo experimental, los ovarios fueron examinados con ultrasonografía tran- srectal para determinar el diámetro folicular. Adicio- nalmente, se registraron los parámetros de fertilidad: intervalo parto-primer servicio, intervalo parto-con- cepción, servicios por concepción y primer servicio después de 90 días. Metodología Resultados La producción de leche y composición láctea (grasa, proteína, lactosa) no difi rieron entre los tratamientos durante el periodo experimental (datos no mostra- dos). Estos resultados respaldan el hecho de que es poco probable que tanto la fuente como el conteni- do de Se en la dieta afecte la producción de leche o la concentración de sus componentes (Givens et al., 2004; Juniper et al., 2006; Stockdale et al., 2011). No obstante, se han registrado respuestas en la pro- ducción de leche en estudios realizados en Australia y Nueva Zelanda, donde, por lo general, las pastu- ras suelen contener niveles marginales de Se (< 0,03 mg.kg -1; Combs y Lu, 2001). En Costa Rica, Var- gas et al. (1992) hallaron que la concentración de Se en los forrajes fue 0,12 mg.kg -1, mientras que la de- terminada en el presente estudio fue 0,16 mg.kg -1. El presente estudio no comprobó una reducción signifi cativa del conteo de células somáticas (CCS), probablemente debido a que el CCS en el grupo control fue relativamente bajo; sin embargo, el CCS en el grupo experimental fue consistentemente me- nor durante el periodo experimental (Figura 1). Al respecto, Weiss (2003) sugiere que el benefi cio de la suplementación con Se en la salud de la glándula mamaria se debe a un efecto en las células inmunes como los neutrófi los; precisamente, en esta investi- gación no se presentaron casos de mastitis clínica en las vacas suplementadas, mientras que la incidencia en el grupo control fue de 15%. Edición Nº 21 • Año 7 • Febrero 2013 47 Suplem entación con selenio orgánico en ganado lechero Figura 1. Efecto de la suplementación con selenolevadura sobre el conteo de células somáticas (CCS) en vacas lecheras. Figura 2. Efecto de la suplementación posparto con selenolevadura en a) la concentración de Se en leche, y b) la transferencia aparente del Se a la leche. La concentración promedio de Se en leche en las va- cas previo a la suplementación fue 10,6 μg.L-1, dato afín a los valores reportados en la literatura para va- cas lecheras. La suplementación con Se incrementó signifi cativamente la concentración de Se en leche, así como la transferencia aparente de dicho Se a la le- che durante el periodo experimental (Figura 2). Esta marcada mayor efi ciencia para transferir el Se a la leche cuando se suplementó con una fuente orgáni- ca de Se como la selenolevadura, reafi rma que el Se proveniente de esta fuente es mejor absorbido que el derivado de formas inorgánicas como el selenito de sodio. Edición Nº 21 • Año 7 • Febrero 2013 48 Resultado de investigaciones “La ciencia como herramienta en beneficio de su producción” La suplementación con selenolevadura generó un incremento promedio en la concentración de Se en leche de 61% (20,5 vs 12,7 μg.L-1), mientras que en la actividad sanguínea de la GSH-Px fue de 11% (220,3 vs 199,0 U.g Hb-1), encontrándose ambos valores dentro del amplio rango existente en la res- puesta a la suplementación con Se orgánico (Figura 3). Es probable que en este estudio el periodo de su- plementación de 52 días haya limitado cambios en la actividad de la enzima GSH-Px presente en los glóbulos rojos, por lo que mejores resultados podrían observarse tras 120 días de suplementación (Knowles et al., 1999; Ortman y Pehrson, 1999). Figura 3. Incremento relativo en la concentración de Se en leche y actividad sanguínea de GSH- Px de vacas lecheras suplementadas con selenolevadura respecto a una fuente inorgánica, reportado en diferentes investigaciones. Se ha considerado que para alcanzar una óptima ca- pacidad inmune y fertilidad, un nivel adecuado de la GSH-Px debe ser de 130 U.g Hb-1 (Ceballos y Wittwer, 1996). En este sentido, la proporción de vacas con un nivel marginal de GSH-Px en sangre fue menor en las vacas suplementadas respecto a las vacas del grupo control (7,7 vs 12,2%), ligeramente superior al 5,3% reportado en Colombia por Ceba- llos et al. (2003). Cerri et al. (2009) han demostrado que tanto la defi - ciencia de Se como la presencia en exceso de especies reactivas de oxígeno (oxidantes) afectan negativa- mente la fertilidad, por lo que un adecuado desem- peño de la GSH-Px propiciaría un sistema antioxi- dante más efi ciente para deshacerse de los radicales libres y generaría un impacto potencialmente posi- tivo sobre la fertilidad y el desarrollo embrionario temprano. Asimismo, Mossa et al. (2012) demostra- ron que las vacas con mayor tamaño folicular tenían tres veces más posibilidades de preñarse en el primer servicio, en comparación con vacas que presentaban folículos de menor tamaño. En este sentido, a pesar de no encontrarse diferencias signifi cativas, el diáme- tro folicular de las vacas suplementadas con selenole- vadura fue numéricamente mayor que el de las vacas del grupo control; esta podría ser la razón por la cual en el presente estudio el intervalo parto-concepción de las vacas suplementadas, fue 11 días menor, lo que implicaría una retribución económica de US $8 por vaca (Cuadro 1). Edición Nº 21 • Año 7 • Febrero 2013 49 Suplem entación con selenio orgánico en ganado lechero Cuadro 1. Efecto de la suplementación posparto con Se sobre los parámetros de fertilidad de vacas lecheras en pastoreo. Conclusiones Las vacas suplementadas con selenolevadura presen- taron tanto una mayor concentración de Se en leche (61%) como de la actividad sanguínea de la GSH-Px (11%), condición que evidencia una mayor biodis- ponibilidad del Se orgánico. Las vacas suplementadas con selenolevadura mostra- ron un mayor tamaño del diámetro folicular y un menor intervalo parto-concepción, que implicaría una retribución de US $8 por vaca. La suplementación diaria con 3 mg de Se provenien- tes de selenolevadura, permitiría alcanzar concentra- ciones de Se que admitan la leche como un alimento fuente de este mineral y contribuir a reducir su defi - ciencia en la población costarricense. Edición Nº 21 • Año 7 • Febrero 2013 50 Bibliografía CEBALLOS, A., CORREA, H., LOAIZA, J., VI- LLA, N. A. 2003. Actividad sanguínea de glutatión peroxidasa como indicador del balance metabólico nutricional de selenio en rebaños lecheros de Mani- zales, Colombia. Rev. Col. Cienc. Pec. 16 (1): 19-25. CEBALLOS, A., SÁNCHEZ, J., STRYHN, H., MONTGOMERY, J. B., BARKEMA, H. W., WI- CHTEL, J. J. 2009. Meta-analysis of the eff ect of oral selenium supplementation on milk selenium concentration in cattle. J. Dairy Sci. 92: 324-342. CEBALLOS, A., WITTWER, F. G. 1996. Metabo- lismo del selenio en rumiantes. Archivos de Medici- na Veterinaria 28 (2): 5-18. CERRI, R. L. A., RUTIGLIANO, H. M., LIMA, F. S., ARAUJO, D. B., SANTOS, J. E. P. 2009. Eff ect of source of supplemental selenium on uterine health and embryo quality in high-producing dairy cows. Th eriogenology 71: 1127-1137. CIGA (COMISIÓN INTERSECTORIAL DE GUÍAS ALIMENTARIAS). 2007. Actualización de lineamientos técnicos para la elaboración de las guías alimentarias de la población costarricense, 57 pp. COMBS, G. F., LU, L. 2001. Selenium as a can- cer preventative agent. In: Selenium: Its molecular biology and role in human health (Hatfi eld, D. L., ed.). Kluwer Academic Publishers. Norwell, MA, pp. 205-217. FISHER, D. D., SAXTON, S. W., ELLIOT, R. D., BEATTY, J. M. 1995. Eff ects of selenium source. Se status of lactating cows. Veterinary Clinical Nutri- tion 2 (2): 68-74. GIVENS, D. I., ALLISON, R., COTTRILL, B., BLAKE, J. S. 2004. Enhancing the selenium con- tent of bovine milk through alteration of the form and concentration of selenium in the diet of the dairy cow. J. Sci. Food. Agric. 84: 811-817. JUNIPER, D. T., PHIPPS, R. H., JONES, A. K., BERTIN, G. 2006. Selenium supplementation of lactating dairy cows: Eff ects of selenium concentra- tion in blood, milk, urine, and feces. J. Dairy Sci. 89: 3544-3551. KNOWLES, S. O., GRACE, N. D., WURMS, K., LEE, J. 1999. Signifi cance of amount and form of dietary selenium on blood, milk, and casein sele- nium concentrations in grazing cows. J. Dairy Sci. 82: 429-437. LYONS, M. P., PAPAZYAN, T. T., SURAI, P. F. 2007. Selenium in food chain and animal nutrition: Lessons from nature. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 20 (7): 1135-1155. MINISTERIO DE SALUD. 2010. Encuesta Nacio- nal de Nutrición 2008-2009. Micronutrientes, 2 pp. MOSSA, F., WALSH, S. W., BUTLER, S. T., BERRY, D. P., CARTER, F., LONERGAN, P., SMITH, G. W., IRELAND, J. J., EVANS, A. C. O. 2012. Low numbers of ovarian follicles ≥3 mm in diameter are associated with low fertility in dairy cows. J. Dairy Sci. 95: 2355-2361. ORTMAN, K., PEHRSON, B. 1999. Eff ect of sele- nite as a feed supplement to dairy cows in compari- son to selenite and selenium yeast. J. Anim. Sci. 77: 3365-3370. PHIPPS, R. H., GRANDISON, A. S., JONES, A. K., JUNIPER, D. T., RAMOS-MORALES, E., BERTIN, G. 2008. Selenium supplementation of lactating dairy cows: eff ects on milk production and total selenium content and speciation in blood, milk and cheese. Animal 2 (11): 1610-1618. STOCKDALE, C. R., SHIELDS, P. M., MCKEN- NA, A., WALKER, G. P., DUNSHEA, F. R., DO- YLE, P. T. 2011. Selenium levels in cows fed pasture and concentrates or a total mixed ration and supple- mented with selenized yeast to produce milk with supra-nutritional selenium concentrations. J. Dairy Sci. 94: 262-272. VARGAS, E., SOLÍS, R., TORRES, M., MC- DOWELL, L. 1992. Selenio y cobalto en algunos forrajes de Costa Rica: Efecto de la época climática y el estado vegetativo. Agronomía Costarricense 16 (2): 171-176. WEISS, W. P. 2003. Selenium nutrition of dairy cows: comparing responses to organic and inorga- nic selenium forms. In: Nutritional Biotechnology in the Feed and Food Industries. Proceedings of Alltech’s 19th Annual Symposium. (T. P. Lyons and K. A. Jacques, eds.). Nottingham University Press. Nottingham, UK, pp. 333-343. WEISS, W. P. 2005. Selenium sources for dairy catt- le. Proc. Tri-State Dairy Nutrition Conference, pp 61-72. Ft. Wayne, IN. Resultado de investigaciones “La ciencia como herramienta en beneficio de su producción” 52 Resultado de investigaciones “La ciencia como herramienta en beneficio de su producción” Edición Nº 21 • Año 7 • Febrero 2013