Efectos de la suplementación con 3-nitrooxipropanol en vacas lecheras: impacto en los niveles de arqueol, la producción y la calidad de la leche

Vi­ctor Pereira Lestayo¹, Marta Miranda Castañón¹, Eugenio Cegarra García², Patricia Vázquez Chas³, Marta López Alonso¹

(1)-Universidade de Santiago de Compostela (2)-DE HEUS NUTRICIÓN ANIMAL S.A.U. (3)-IMASDE Agroalimentaria S.L.

La industria alimentaria se enfrenta al reto de ofrecer suficientes productos de calidad para alimentar a la creciente población mundial. El sector ganadero desempeña un papel fundamental en la nutrición global, siendo una fuente clave de proteínas, vitaminas y minerales. Sin embargo, la producción pecuaria contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), incluyendo dióxido de carbono, metano y óxido nitroso. Se estima que el sector ganadero es responsable del 15% de las emisiones mundiales de GEI, de las cuales el metano entérico representa aproximadamente el 80% de las emisiones generadas por la ganadería y el 27% de las atribuidas a la agricultura.

Durante la fermentación ruminal, las arqueas metanogénicas utilizan hidrógeno y dióxido de carbono para producir metano, que es eliminado principalmente a través del eructo. Se han desarrollado diversas estrategias para cuantificar y reducir estas emisiones, incluyendo el uso de cámaras de respiración, marcadores de gas trazador y técnicas láser. Sin embargo, estas metodologías presentan limitaciones operativas que dificultan su aplicación en sistemas de producción extensivos. Por ello, el uso de biomarcadores indirectos, como el arqueol, puede proporcionar una herramienta alternativa viable para estimar la metanogénesis mediante muestras de heces y leche.

En este contexto, el presente estudio evaluó el efecto de la inclusión de 3-nitrooxipropanol (3-NOP) en la dieta de vacas lecheras sobre la metanogénesis, la productividad y la calidad de la leche. El 3-NOP actúa inhibiendo la metil-coenzima M reductasa, una enzima clave en la conversión del dióxido de carbono a metano en la última fase de la metanogénesis. Se administró 3-NOP a razón de 60 mg/kg de materia seca (MS) en la dieta de las vacas, comparando sus efectos con un grupo control durante 8 semanas, con 4 semanas de adaptación al tratamiento. El estudio se realizó de forma simultánea en dos robots de ordeño, lo que permitió recoger las emisiones de gases (metano mediante el sensor químico-sensitivo TGS2611, dióxido de carbono y amoníaco) mediante la instalación de sensores en los propios robots.

Los parámetros productivos analizados incluyeron producción diaria de leche, contenido de grasa y proteína (por espectroscopía de infrarrojo medio-FTIR), consumo de concentrado y tiempo de rumia (utilizando dispositivos electrónicos de monitorización). Además, fueron determinadas las emisiones de metano en el aire espirado mediante sensores y las concentraciones de arqueol en heces como biomarcador de la metanogénesis. Para ello fueron analizadas muestras fecales de 10 animales por tratamiento, que se enviaron refrigeradas al laboratorio de la Universidad de Santiago de Compostela, donde se realizó la extracción de éter lipídico y posterior análisis del arqueol mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS).

Los resultados (ver Tabla-1) mostraron que la producción media de leche fue ligeramente superior en el grupo control, aunque sin diferencias estadísticamente significativas, probablemente debido a un valor atípico en una vaca del grupo tratado con 3-NOP. En cuanto a las concentraciones de arqueol en heces, no se encontraron diferencias significativas entre los grupos, aunque las vacas suplementadas con 3-NOP tendieron a presentar concentraciones más bajas de este biomarcador. Asimismo, no se observaron diferencias significativas en el contenido de grasa y proteína en la leche entre ambos grupos. Las vacas tratadas con 3-NOP mostraron una menor ingesta de concentrado y un mayor tiempo de rumia en comparación con el grupo control, un efecto que podría estar influenciado por la variabilidad individual dentro del grupo tratado, además de la composición de nutrientes de la dieta y la duración de la suplementación.

El estudio del empleo del arqueol como biomarcador de la metanogénesis ruminal ha sido financiado por el CDTI (IDI-20211050) dentro del proyecto “ALIVAC – Alimentación de precisión para la reducción del impacto medioambiental del vacuno lechero”, liderado por el grupo DE HEUS Nutrición Animal S.A.U. en colaboración con el Calidad Pascual S.A.  Este proyecto tiene como objetivo el desarrollo de un índice nutricional para valorar la huella ambiental en la formulación de dietas. Para ello, es fundamental cuantificar las emisiones de GEI en todo el sistema productivo, desde las materias primas empleadas hasta las emisiones generadas por los animales durante la digestión y fermentación ruminal. La obtención de estos datos permitirá el diseño de dietas balanceadas con baja metanogénesis, optimizando la eficiencia nutricional y reduciendo la emisión de GEI en la producción de vacuno lechero.

Este estudio contribuye a la evaluación de estrategias nutricionales innovadoras para mitigar las emisiones de metano en rumiantes sin comprometer la productividad y calidad de la leche, lo que representa un avance hacia una ganadería más sostenible y eficiente.

Tabla-1. Medias de los niveles de Arqueol (), producción media de leche en 24 horas (kg), grasa leche (%), proteína leche (%), Ingesta (kg) y tiempo rumia (min) del grupo control y 3-NOP en los robots de ordeño A y B.  * diferencias significativas entre grupos (p<0.05). 

Tratamiento	Robot	Arqueol	Kg leche 24	Grasa	Proteina	Ingesta	Rumia
Control		10,56	44,79	3,25	3,57	7,04	530,87
3-NOP		9,58	43,29	3,24	3,54	6,77	538,87
	A	10,45	41,03*	3,23	3,54	6,14	534,60
		9,69	47,06*	3,26	3,57	7,66*	535,15
Control	A	9,97	43,27	3,23	3,52	6,28*	538,56
		11,15	46,31	3,27	3,61	7,80	523,19
3-NOP	A	10,93	38,78	3,23	3,55	6,01	530,64
		8,23	47,81	3,26	3,53	7,52	547,11
EEM (n=19)		0,775	1,424	0,025	0,062	0,272	13,135
Ptto		0,380	0,463	0,844	0,790	0,484	0,671
Probot		0,497	0,005	0,338	0,682	0,000	0,977
Ptto*robot		0,087	0,148	0,913	0,506	0,988	0,399