viernes, 13 de febrero de 2009

ARTICULO CIENTIFICO (microorganismos del rumen)

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

RECURSOS FORRAJEROS

PROFESOR: OSCAR ARELLANO DIAZ

ALUMNO: DURAN FLORES SEBASTIAN ELIAS

FECHA: 13 DE FEBRERO

PROCESOS IMPLICADOS EN LA DIGESTIÓN MICROBIANA DE LOS FORRAJES
FACTORS INVOLVED IN MICROBIAL DIGESTION OF FORAGES
1. Departamento de Producción Animal y Ciencia de los Alimentos, Universidad de Zaragoza. M. Servet 177, 50013 Zaragoza, España. Fax: 976-761612. e-mail: mfonde@posta.unizar.es
Manuel Fondevila1

En este artículo se revisan los mecanismos de unión y actividad enzimática contra los polisacáridos de la pared celular de los forrajes en el rumen, los organismos envueltos en la degradación y las restricciones físicas, químicas y ambientales que afectan al proceso. La adhesión microbiana a las partículas de es un paso esencial en la digestión de los polisacáridos de la pared celular. La adhesión específica de las bacterias envueltas es mediada por tres estructuras: glicocalix, celulosomas y dominios de unión celulásica, dichos mecanismos y su importancia son discutidos. La degradación de la celulosa, hemicelulosa o pectina es llevada a cabo por diferentes complejos enzimáticos, donde varias enzimas actúan específicamente a los enlaces entre las unidades de carbohidratos. La habilidad de los organismos para digerir la pared celular depende de la forma, diversidad y modo de acción de estas enzimas. Los microorganismos de los tres grupos principales presentes en el rumen son capaces de degradar polisacáridos estructurales, pero la importancia de los géneros envueltos y especies de protozoarios, hongos o bacterias en la digestión total de la pared celular de los forrajes depende de tres tipos de factores: ecológicos, como su abundancia en el rumen o su relación con otras especies microbianas; factores relacionados al sustrato, como la estructura anatómica y composición química de los forrajes; y las condiciones ambientales para la fermentación. Excepto para interacciones microbianas, que serán tratadas en otra parte, los restantes puntos serán discutidos.
Especies bacterianas:

• Bacterias celulolíticasLas bacterias ruminales pueden hidrolizar la celulosa y metabolizar los azúcares solubles producidos. Las especies de bacterias más importantes que degradan la celulosa son: Ruminococcus flavefaciens, Ruminococcus albus, Bacteroides succinogenes y Butyrivibrio fibrisolvens. Bajo determinadas condiciones especies tales como Eubacterium cellulosolvens puede constituir la bacteria celulolítica más importante en el rumen.

• Bacterias hemicelulolíticas y pectinolíticasLas principales bacterias hemicelulolíticas del rumen son: Butyrivibrio fibrisolvens, Bacteroides ruminícola y Ruminococcus spp. La mayoría de las especies predominantes de ruminococcus celulolíticas degradan y utilizan con eficacia la hemicelulosa. Las principales bacterias que degradan la pectina son también Butyrivibrio fibrisolvens, Bacteroides ruminicola y Lachnospira multiparus. Otras bacterias pectinolíticas incluyen Succinivibrio dextrinosolvens, Treponema spp. y Streptococcus bovis.

• Bacterias amilolíticasLas principales bacterias amilolíticas del rumen son: Bacteroides. amylophilus, Streptococcus bovis, y Bacteroides ruminícola Succinivibrio dextrinosolvens usará también dextrina aunque no todos los almidones.Las bacterias amilolíticas suelen predominar en el rumen cuando se consumen dietas ricas en almidón, aunque algunas bacterias como B. Ruminicola, parecen ser más prevalentes con dietas pobres en almidón. En la degradación - amilasa extracelular que parte al azar la cadena deadel almidón interviene la almidón.

• Bacterias que utilizan azúcares simplesTodas las bacterias del rumen que degradan carbohidratos complejos son capaces asimismo de fermentar algunos azúcares simples. R. flavefaciens puede fermentar la glucosa aunque pueden utilizar celobiosa de forma eficiente. Disponen de un enzima, celobiosa fosforilasa, que fermenta la celobiosa en lugar de la glucosa.Treponema briyantii se asocia a especies celulolíticas del rumen y estas espiroquetas utilizan algunos de los azúcares y celulo-dextrinas que se liberan durante la degradación de la celulosa. Lactobacilus vitulinus y L.ruminus, se han identificado como fermentadores de azúcar en el rumen. Estos fermentadores de azúcares aparecen cuando se consumen dietas ricas en cereales o forrajes jugosos que contienen elevadas concentraciones de azúcares.

Protozoos del rumenEl número de protozoos en el rumen es de unos 104 a 10 6 células /ml de contenido ruminal. Todos los protozoos son anaerobios estrictos. La mayoría de las especies son ciliados y flagelados Los ciliados pertenecen a la familia Isotrichidae (géneros Isotricha y Dasytricha son prevalentes) y a la familia Ophryoscolecidae (géneros Entodinium, Diplodinium, Epidinium y Ophryoscolex son prevalentes)
COMENTARIO:
Los herbívoros pueden convierten los productos vegetales en alimentos, producen proteínas animales. La eficiencia de conversión depende, en parte, de la eficiencia de la digestión de las fibras vegetales en el rumen. La digestión de la pared celular vegetal en los rumiantes depende, a su vez, de la colonización y digestión de la misma dentro del complejo ecosistema microbiano y protozoario del rumen.El conocimiento y comprensión de la actividad microbiana ruminal son indispensables para mejorar la utilización de los alimentos y como consecuencia de ello incrementar la eficiencia de producción.
La cantidad de microorganismos, puede variar por factores ambientales o relacionados con la dieta. Otras variaciones se derivan de factores específicos de cada animal, tales como: tiempo destinado a la rumia, cantidad de saliva segregada, consumo de agua y capacidad de avance de la digesta.
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS DEL GANADO BOVINO

Una vaca alimentada en una estabulación, tienen menores requerimientos de energía que una vaca dentro de un sistema de pastoreo, debido al consumo de energía que se produce por los desplazamientos, en los campos. Una vaca de 500kg necesita aproximadamente 0,75 mcal más de energía digestible por cada Km. Recorrido.
Las necesidades de energía por Kg. de peso, en el ganado bovino son:
Terneros: 90-110 EMEn crecimiento: peso <> 150kg 105-120 EMVacas secas: 105+/- 10 EM
Vaca en lactando: 119 +/- 10 EM
Vaquillas en crecimiento: de 3.34 a 6.37
Lactación: *inicio 1.67-1.76*mitad 1.62-1.71*final 1.54-1.65
Novillos destetados: 100 +/- 10 EM
Torete, peso vivo: (Kg.)100 - 2.72200 - 4.57300 - 6.20400 - 7.69500 - 9.09600 - 10.43

TAREAS PENDIENTES

CALORIA
La definición oficial describe la caloría como la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua destilada de 14,5ºC a 15,5ºC a una presión estándar de una atmósfera. La kilocaloría (símbolo Kcal.) es igual a 1000 cal. Una caloría es equivalente a 4,1855 J.
Las cantidades de calor Q se miden con calorímetros especializados en los que interviene la
siguiente fórmula física:
Q = mcΔT
Donde m es la masa
c el calor específico
ΔT el incremento de temperatura.
La caloría nunca se ha incluido dentro de la categoría de las unidades energéticas del Sistema Internacional de Unidades (SI).

JOULE
El julio o joule (J) es la unidad del Sistema Internacional para energía, trabajo y calor. Se define como el trabajo realizado por la fuerza de 1 newton en un desplazamiento de 1 metro.
Toma su nombre hispanizado[] en honor al físico James Prescott Joule, por lo que es también muy común utilizar la palabra joule en lugar de julio.
El julio también es igual a 1 vatio · segundo (W = J / s), por lo que eléctricamente es el trabajo realizado por una diferencia de potencial de 1 voltio y con una intensidad de 1 amperio durante un tiempo de 1 segundo.
En unidades elementales, el julio es:
Equivalencias
Un julio (o joule), equivale a:
1 newton · 1 metro
1 vatio · 1 segundo
1 culombio · 1 voltio


0,00987 atmósfera · litro
0,239 calorías
Otras equivalencias
1 vatio-hora = 3.600 julios
1 caloría termoquímica (calth) = 4,184 julios
1 tonelada equivalente de petróleo = 41.840.000.000 julios = 11.622 kilovatio hora
1 tonelada equivalente de carbón = 29.300.000.000 julios = 8.138,9 kilovatio hora