ALFALFA: RUMEN HEALTH AND FEED EFFICIENCY

Alfalfa is a widely used ingredient in animal nutrition, due to its excellent nutritional values per se. Harvested at proper time, it is an excellent source of highly digestible protein, as well as vitamins and minerals.

This post however, is focused on Alfalfa as a source of physically effective Neutral Detergent Fiber (peNDF). An essential nutrient in ruminant diets, whose role in rumen health as well as in the digestion of other nutrients, has been widely assessed by a large number of scientific works.

Most of the ingredients from plants (cereal grains, oleaginous seeds, forages, etc.), used in livestock diets, content a varying amount of NDF, which is directly related to their fiber content.

However, not all of NDF has the capacity of promoting ruminal contractions, ruminal net formation, salivation and hence stimulating an appropiate ruminal pH. It will depend on their physic and chemical characteristics. This NDF that can promote these activities, previously named, is considered as physically effective NDF.

Actually, there are different methods and systems which try to estimate the effectiveness of NDF from different ingredients. Among these, the most remarkable are the recommendations made from NRC (2001), Michigan University and Cornell University. As for this last reference, Cornell University has developed the Cornell Net Carbohydrate and Protein System. This system assigns different values to the effectiveness of NDF from non forages, as well as modifies the effective values of NDF from forages, depending on their processing and particle size.

Many previous scientific studies have been performed in order to assess the role of peNDF in ruminant diets with a common factor. They all used Alfalfa as the main source of peNDF, trying to evaluate how their presentation (Alfalfa silo vs Alfalfa hay) and particle size (long stem, chopped or ground) affected its effectiveness.

Nowadays, researches continue in order to quantify the peNDF requirements of ruminants (depending on the species, type and level of production), as well as to assign proper values of peNDF to different ingredients.

But… Why is so important peNDF in Ruminant diets?

One of the main reasons for making up diets with an adequate level of peNDF is to prevent subacute ruminal acidosis (SARA). Ruminant fed diets high in cereal grains, are exposed to suffer a chronically low ruminal pH because of the accumulation of acids (mainly Volatile fatty acids - VFA and lactic acid) from ruminal fermentation of daily intake.

This situation isn’t desirable at all, firstly because it decreases the digestion of certain nutrients from diet which potentially leads to a yield decrease.

Secondly, if this situation persists and due to rumen wall isn’t cover with mucous unlike monogastric, acids will cause ulcerations and scars. This situation can be approached by Fusobacterium necrophorum, present in rumen fluid, to migrate from the ruminal ulcers to the liver via the portal blood. This bacterium produces toxins, which cause liver abscesses and a variety of dysfunctions.

How can peNDF prevent digestion disorders?

As for this, SARA can be prevented with an adequate amount of peNDF in daily diet. It will help to the ruminal health, acting in different ways:

-The presence of peNDF promotes ruminal contractions which help washing out VFA from rumen to abomasum, where they are absorbed more efficiently, avoiding their accumulation, hence contributing to increase pH value in the rumen.

-Promoting chewing activity and saliva production. Saliva is the main source of bicarbonate to the rumen as well as it serves to dilute acids, produced in rumen fermentation. Bicarbonate acts as a buffer against the action of acids and serves to raise pH value in the rumen.

How can peNDF enhance the utilization of nutrients from diet?

Another important action of peNDF into the rumen is to contribute in the formation of ruminal mat. One of the main functions of ruminal mat is to promote particle retention. Some authors have described ruminal mat as a very effective filter for undigested small feed particles. Ruminal mat acts decreasing the escape of these potentially degradable feed particles from the rumen, thus enhancing fiber degradation and feed utilization.

Furthermore, adding to this latter effect, the effect of promoting ruminal contractions previously named. It has been described that an adecuate level of peNDF together with a suitable particle size lead to a higher microbial protein synthesis into the rumen and a greater flow of microbial nitrogen to the duodenum.

To summarize, with the inclusion of appropriate amounts of Alfalfa or other high quality forages in ruminant diets, we are not only covering their nutritional requirements, but also due to their peNDF content, we are enhancing rumen health and feed efficiency.

REFERENCES

James B. Russell. 2002. Rumen Microbiology and its Role in Ruminant Nutrition.

Alex Bach, Sergio Calsamiglia. 2002. Manual de Racionamiento para el Vacuno Lechero. Editorial Servet.

W. Z. Yang, K. A. Beauchemin, and L.M. Rode. 2002. Effects of Particle Size of Alfalfa-Based Dairy Cow Diets on Site and Extent of Digestion. J. Dairy Sci. 85:1958-1968

K. A. Beachemin, B. I. Farr, L. M. Rode and G. B. Schaalje. Effectos of Alfalfa Silage Chop Length and Supplementary Long Hay Chewing and Milk Production of Dairy Cows. J. Dairy Sci. Vol 77. No 5. 1994

Q. Zebeli, J.R. Aschenbach, M. Tafaj, J. Boguhn, B. N. Ametaj, and W. Drochner. Role of physically effective fiber and estimation of dietary fiber adequacy in high-producing dairy cattle. J. Dairy Sci. 95:1041-1056

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La Alfalfa en la Alimentación del Ganado

La alfalfa es una leguminosa forrajera que se utiliza fundamentalmente para aportar proteína de gran calidad, macrominerales, microminerales y vitaminas de forma natural a la ración del ganado. Además es una fuente importante de fibra efectiva, muy necesaria para animales rumiantes y herbivoros.

En rumiantes particularmente, no sólo tiene la virtud de aportar todos estos nutrientes necesarios sino que además contribuye a:

 

-Estimular la rumia. Esta estimulación y la efectividad de la fibra es proporcional a su largura. Cuanto más larga sea la fibra de la alfalfa la estimulación será mayor.

-Aumentar la salivación. Este efecto está relacionado con el anterior. La fibra de la alfalfa estimula la masticación y a su vez la salivación, con lo que aumenta la cantidad de bicarbonato que llega al rumen a través de la saliva. Éste ayudará a controlar el pH, subiéndolo y evitando problemas en la rumia.

-Ayuda a enlentecer el tránsito de los alimentos en el rumen. En determinadas ocasiones, esto nos puede ayudar a que se aprovechen más otros alimentos como concentrados protéicos y cereales.

La alfalfa puede procesarse de diversas maneras para mejorar su almacenamiento y utilización posterior por el ganado. Las formas más frecuentes de suministrar alfalfa al ganado son:

-En verde: pastoreada en la propia parcela ó segada y administrada directamente al ganado. Suele ser frecuente este aprovechamiento en ganado ovino, coincidiendo con el último corte de la campaña, que no puede ser aprovechado de otra forma.

-Ensilada: previamente se deja secar algo en el campo hasta dejarla en 30-40% de humedad, posteriormente es picada y recogida. Suele ser un sistema poco utilizado porque es un forraje dificil de ensilar. Aunque la utilización de microsilos de plástico en forma de bolo, es un sistema que se utiliza desde hace tiempo sobre todo en zonas de montaña y es práctico en general en zonas donde las condiciones de secado en campo no son favorables.

-Henificada: es el sistema tradicional, recogiendola en fardos ó pacas después de haberla dejado secar en el campo, aprovechando condiciones climáticas favorables. Es un proceso delicado el momento de la recogida, que requiere de la experiencia del agricultor. Ya que se ha de recoger en el momento adecuado de humedad, tal que no haya pérdida de hojas por excesiva sequedad, ni se recoja con excesiva humedad. En este último caso esto podría causar problemas en la conservación y almacenamiento de las pacas. Un exceso de humedad (>15%) puede hacer que se produzca un crecimiento de hongos y bacterias en el interior de la paca y por efecto de la fermetación que producen, un calentamiento y echado a perder de la pacas.

-Deshidratada: en este sistema la alfalfa se somete a un presecado en el campo hasta que la humedad baja a un 30% aprox., luego se recoge y se lleva a una planta deshidratadora en donde se seca por accion de aire caliente hasta unos valores de alrrededor del 12% de humedad.
El proceso de deshidratado le aporta ventajas a las pacas. Por un lado se evitan fermentaciones al bajar el nivel de humedad y se prolonga la conservación de las pacas. El menor contenido de humedad y el paso por las empacadoras de la deshidratadora, de mayor presión, hace también que las pacas sean de mayor peso y lleven más cantidad de materia seca, lo que abarata su transporte.
Por último, al pasar por una indrustria agroalimentaria, como es la deshidratadora, se exigen y aseguran unos controles de trazabilidad, calidad y seguridad alimentaria.
En alfalfa deshidratada nos podemos encontrar dos clasificaciones en cuanto a su largura. Fibra corta y fibra larga. Si bien la fibra larga se suele utilizar para ganado lechero y la corta para carne, esto dependerá de los objetivos nutricionales que nos fijemos (subida de grasa, aumento de producción, aumento de fibra efectiva etc...)

-Granulada: para granularla, la alfalfa deshidratada se pasa por un molino para convertirla en harina y posteriormente se granula. El tamaño del granulo más habitual es de 5mm de diametro, aunque también los hay de 8 ó 10mm. Este último no es recomendable para pequeños rumiantes, ya que puede ser causa de ahogos en su consumo. En forma de gránulo, la alfalfa conserva sus propiedades nutritivas, en un formato útil para su manejo y almacenamiento. Por el contrario, pierde su efecto de fibra efectiva para estimular la rumia, aspecto que tiene que ser tenido en cuenta al elaborar las raciones.

 -Cubos, Tacos ó Briquetas: suelen ser de sección cuadrada de unos 30mm y de largura variable. Su finalidad es conservar el efecto de fibra de la alfalfa para los animales rumiantes. Ya que la alfalfa se pica hasta una longitud de unos 20-30mm. El taco no debe de ser demasiado duro, para que pueda ser deshecho antes de la ingesta por el ganado. De otra manera, se corre el riesto de producir ahogos en su ingesta. Se puede combinar con otros ingredientes: otros forrajes, harina de cereal, harinas de leguminosas para ofrecer un pienso completo a animales rumiantes.

Finalmente adjunto la siguiente tabla de valores nutricionales de la Alfalfa en Heno correspondientes a las Tablas FEDNA de valor nutritivo de Forrajes y Subproductos fibrosos húmedos. 2004. S. Calsamiglia, A. Ferret, A. Bach. Fundación para el Desarrollo de la Nutrición Animal.
Los resultados están expresados en % sobre Materia Fresca y la alfalfa esta clasificada en función de su valor relativo que determina su calidad:

También me parece interesante incluir la siguiente tabla, que relaciona los valores de FND efectiva de los forrajes en relación a su largura:

Importancia del Tamaño del Forraje en la Ración

Uno de los aspectos importantes a la hora de elaborar raciones para rumiantes y en especial para vacas de leche, es el tamaño de partícula de los forrajes que se utilizan en la ración.
Poque a la hora de calcular una ración en cuanto a los niveles de fibra, no sólo es importante su porcetaje total, sino también su tamaño.

Muchas veces se utilizan métodos subjetivos, como coger un puñado de la ración, agitar el puño y ver la cantidad y tamaño de forraje que queda (reconozco que lo he hecho muchas veces). Pero esto no sirve, porque no sólo interesa conocer el porcentaje de particulas de forraje de tamaño grande, sino el tamaño total de las partículas en la ración y su distribución.
Además una partícula de 20mm se considera una partícula grande, capaz de estimular la rumia y en muchas ocasiones nos encontramos en granja con tamaños mucho mayores.
Estos tamaños de fibra demasiado grandes puede originar el efecto contrario al deseado, si los animales trian la comida y separan estas particulas más grandes en beneficio de las de tamaño menor.

Tenemos que lograr  pues, una distribución adecuado de las partículas en la ración. Si el porcentaje de partículas grandes es demasiado alto, estaremos obligando al animal a rumiar más y aumentar el tiempo necesario para digerir la ración, ademas corremos el riesgo que trien la ración.
Por el contrario, si es demasiado bajo no estimularemos suficientemente la rumia y podemos originar desordenes metabólicos en el animal.






Como recordatorio, decir que un consumo adecuado de fibra en cuanto a cantidad y tamaño es  importante porque:

-Estimula la masticación.
-Aumenta la secrección de saliva.
-Ayuda a controlar la bajada de pH ruminal.

Los desordenes e indicadores de un consumo insuficiente de fibra en cuanto a cantidad o tamaño son:

-Deficiente masticación, salivación y bajada del pH ruminal.
-Acidosis ruminal.
-Paraqueratosis ruminal.
-Bajada de la grasa en leche.
-Abomaso desplazado.
-Laminitis.

Uno de los instrumentos que se pueden utilizar para valorar objetivamente la distribución de tamaño de particulas en una ración total mezclada, es el separador de partículas de Pensilvania.

Consiste básicamente en cuatro bandejas (modelo más moderno), tres de ellas ahujereadas  con diferente tamaño de ahujero. Encajan una sobre otra y el tamaño de ahujero va decreciendo (19mm-8mm y 1,67mm) la última recoge las partículas más pequeñas.
Sobre estás bandejas se coloca la muestra que se quiere analizar. Hay un protocolo estandarizada de procesamiento de las muestras, pesaje del contenido de las diferentes bandejas y unas tablas y archivos para interpretar los resultados.








En resumen y siguiendo las recomendaciones de la Universidad de Pensilvania, os dejo sus tablas en cuanto a recomendaciones en cantidad de fibra (expresada en FND) y distribución de los diferentes tamaños de fibra en la ración:

Los Tiempos cambian...y los lobos también

Y es que actualmente y afortunadamente los lobos ya no suponen un riesgo para la gran mayoría de las explotaciones.
Sin embargo, los gastos en la alimentación hacen peligrar en muchas ocasiones su rentabilidad. La alimentación supone de hecho más de la mitad de los costes de producción.

¿Cómo se puede abordar con exito la alimentación del ganado?

-Aprovechando los recursos propios de cada zona:

• Forrajes, silos y subproductos para la alimentación de madres.
• Cereales (trigo, cebada, maíz) para el engorde.

-Diseñando fórmulas personalizadas a estos recursos propios con la finalidad de ajustar al máximo el gasto en alimentación que hay que comprar fuera de la explotación.

-Utilizando aditivos, según el caso y el objetivo, para conseguir el máximo aprovechamiento del alimento.

-Controlando finalmente el gasto que supone la alimentación del ganado

A lo largo de las próximas entradas voy a ir añadiendo pruebas y casos en los que he ido trabajando para intentar abaratar los costes de alimentación y demostrarlo con datos técnicos.

Saludos y no dudeis comentar la entrada.