Buffer de rumen (Rumen buffer)

Los rumiantes son animales herbívoros cuya anatomía y fisiología del aparato digestivo han evolucionado durante millones de años para digerir materiales forrajeros y leñosos. En las últimas décadas, con la mejora genética y el aumento de las capacidades productivas de estos animales, el uso de materiales de grano (concentrados) que contienen altas cantidades de carbohidratos de rápida fermentación ha aumentado drásticamente. Esto ha provocado un gran desafío para el metabolismo natural en el rumen.

El aparato digestivo y los microorganismos presentes en él no han tenido, ni tendrán, la oportunidad de adaptarse a las nuevas condiciones (consumo de altas cantidades de materiales de rápida fermentación) durante estas últimas décadas; porque las adaptaciones naturales requieren miles de años para evolucionar. El proceso de fermentación normalmente produce ácidos grasos volátiles, especialmente ácido acético, ácido propiónico y ácido butírico en el rumen. A diferencia de lo que muchos ganaderos piensan, estos ácidos por sí mismos no tienen mucha capacidad para reducir el pH del rumen (incluso si su producción es alta) porque los ácidos grasos volátiles son químicamente ácidos débiles. El problema comienza cuando la producción de ácido láctico en el rumen aumenta. El ácido láctico es producido por tipos de bacterias llamadas lactobacilos. Los lactobacilos están presentes en abundancia en el rumen y tienen una tasa de crecimiento y reproducción muy alta. La presencia de grandes cantidades de materiales de almidón (granos) en el rumen provoca un crecimiento muy rápido y explosivo de estas bacterias. Este crecimiento es tan rápido que otros microorganismos no pueden competir con él. El rápido crecimiento de los lactobacilos provoca la producción de grandes cantidades de ácido láctico. El ácido láctico se considera un ácido relativamente fuerte. En el caso del ácido láctico, es suficiente saber que su poder ácido es diez veces mayor que el del ácido acético. Mientras que el ácido acético tiene un mayor poder ácido entre otros ácidos grasos volátiles presentes en el rumen; en otras palabras, el ácido láctico es diez veces más fuerte que el ácido graso volátil más potente presente en el rumen (es decir, el ácido acético).

Otra de las características de los lactobacilos es que estas bacterias tienen la capacidad de crecer y multiplicarse en pH bajos, y mientras que otros microorganismos sufren una disminución de población en pH ácidos, los lactobacilos crean una población abundante en el rumen. El resultado global de estos eventos es una caída drástica del pH en el rumen y la aparición de acidosis. La acidosis provoca la destrucción de la pared del rumen y su sangrado. Las úlceras creadas por la destrucción de la pared del rumen permiten la entrada de bacterias en la sangre y, finalmente, su entrada en el hígado, provocando cirrosis e infección hepática (porque la sangre que sale de la pared del rumen entra directamente en el hígado). Este fenómeno muy peligroso se llama translocación bacteriana (Bacterial translocation).

Otro de los efectos peligrosos de la acidosis es un fenómeno llamado estasis ruminal (Ruminal stasis), durante el cual los músculos de la pared del rumen se paralizan y los movimientos del rumen se detienen. El primer efecto de la estasis ruminal es la incapacidad de expulsar los gases de fermentación del rumen y la aparición de distensión aguda (Acute bloat). Esta falta de movimiento también impide la salida del contenido del rumen y, como resultado, reduce drásticamente el consumo de alimento.

La producción excesiva de ácido láctico en el rumen provoca una disminución en la producción de otros ácidos grasos volátiles, especialmente ácido acético y ácido propiónico, y así reduce la grasa y el azúcar de la leche (lactosa), y en general, conlleva una disminución en la producción de leche (el acetato es precursor de la grasa, y el propionato es precursor del azúcar de la leche). Los microorganismos descomponedores de materiales fibrosos son extremadamente sensibles a la caída del pH (acidificación del medio) y pierden la capacidad de digerir y fermentar materiales fibrosos. Así, con la reducción de la digestión y fermentación de materiales fibrosos, no solo se reduce el consumo de alimento del ganado, sino que también la producción de ácido acético (precursor de la grasa de la leche) sufrirá una disminución significativa (la fermentación de materiales fibrosos es la principal razón para la producción de ácido acético). La fermentación de materiales de almidón (granos) es la principal responsable de la producción de ácido propiónico (precursor de la glucosa), pero cuando los lactobacilos crecen, la vía bioquímica de fermentación del almidón cambia y se desplaza de la producción de propionato hacia la producción de lactato. En el cuerpo de los rumiantes, la conversión de lactato a glucosa se realiza con una eficiencia mucho menor que la conversión de propionato a glucosa y así, el cuerpo del animal sufre una deficiencia de glucosa y las consecuencias derivadas de ello. El consumo de materiales silos también puede llevar a la aparición de acidosis y problemas derivados de ella debido a su alto contenido de ácido láctico.

Es importante tener en cuenta que la caída del pH y la acidificación del rumen no son el único fenómeno posible en el rumen, sino que en algunos casos también puede haber un aumento excesivo del pH del rumen (un caso del que muchos ganaderos no son conscientes). Muchos ganaderos siempre están preocupados por la acidosis, mientras que el consumo de urea (que hoy en día también es muy común entre los ganaderos) aumenta drásticamente la posibilidad de alcalinización del ambiente del rumen. La alcalinización del rumen también provoca trastornos digestivos y metabólicos en los rumiantes al igual que la acidificación. Aquí es donde la aplicación de los buffers ruminales muestra su importancia vital en la prevención de cambios drásticos en el pH del rumen.

Los buffers, al ajustar el pH del rumen, evitan sus cambios y proporcionan un ambiente adecuado para la actividad natural de los microorganismos. En la alimentación de los rumiantes se utilizan diversos tipos de sustancias químicas como buffers, siendo el más utilizado el bicarbonato de sodio (NaHCO3). El principal agente buffer en el bicarbonato de sodio es el ion bicarbonato (HCO3-) que, mediante la siguiente reacción, ajusta el pH del rumen (especialmente en condiciones de producción de grandes cantidades de ácido).

Como se puede observar, el producto de esta reacción es el gas dióxido de carbono (CO2). Con la salida del gas dióxido de carbono del rumen, se elimina la posibilidad de que la reacción se revierta y se produzca nuevamente ácido en el rumen; por lo tanto, se puede decir que el ion bicarbonato es la mejor opción para ajustar el pH del rumen.

Es importante tener en cuenta que el bicarbonato de sodio tiene una capacidad limitada para ajustar el pH del rumen (especialmente en condiciones de producción de mucho ácido) y por esta razón, el uso de sales de bicarbonato bivalentes (que contienen dos iones bicarbonato) duplica la capacidad de buffering del bicarbonato. Bioactivo ha sido diseñado y producido precisamente para este propósito. Bioactivo es, de hecho, una sal bivalente de bicarbonato de calcio o Ca(HCO3)2. Como se puede ver en la fórmula química, el bicarbonato de calcio tiene dos iones bicarbonato y, por lo tanto, su capacidad para ajustar el pH es al menos dos veces mayor que la del bicarbonato de sodio.

Bioactivo es, de hecho, una nueva generación de buffers ruminales que se ha producido por primera vez en el mundo y no tiene equivalente extranjero. Su sorprendente funcionamiento en el ajuste del pH ha hecho que este nuevo producto encuentre rápidamente su lugar entre los ganaderos. Otra de las ventajas muy importantes de Bioactivo en comparación con el bicarbonato de sodio es su solubilidad variable según la cantidad de ácido producido en el rumen. El bicarbonato de sodio se disuelve rápidamente en el líquido ruminal y en poco tiempo su efecto buffer se agota; porque cuanto mayor sea la solubilidad de un buffer, su durabilidad disminuye en la misma proporción. Bioactivo tiene, en condiciones normales, una solubilidad menor que la del bicarbonato de sodio. Cuanto más ácido se produzca en el rumen, más Bioactivo se disuelve simultáneamente en el líquido ruminal y comienza a neutralizar el ácido; por lo tanto, junto con la producción de ácido, Bioactivo también entra en acción y neutraliza inmediatamente el ácido producido. Este estado aumenta varias veces la durabilidad de Bioactivo en comparación con el bicarbonato de sodio.

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