Estudio de los mecanismo de acción de compuestos que modifican la fermentación ruminal en pequeños rumiantes

Abstract

Se han llevado a cabo cuatro experimentos in vitro y cuatro in vivo para estudiar el efecto de aditivos, derivados de plantas o sintéticos, sobre la fermentación ruminal, la producción de metano y distintos grupos microbianos del rumen. El estudio de aditivos in vivo, tras conocer sus efectos in vitro, está sujeto a una serie de limitaciones. Igualmente el uso de aditivos en condiciones prácticas tiene una serie de limitaciones. Entre esas limitaciones destacan la variación en el efecto de los aditivos dependiendo del tipo de compuesto activo y su concentración así como de la dieta que recibe el animal; las diferencias entre los resultados obtenidos in vitro e in vivo; la falta de estudios acerca de la persistencia temporal de los efectos de los aditivos y; el desconocimiento de los mecanismos de acción de la mayoría de los compuestos antimetanogénicos estudiados recientemente. En la presente tesis se pretende responder a los interrogantes que existen acerca del uso de aditivos en alimentación de rumiantes, tratando de conocer los posibles mecanismos de acción de los compuestos que presentan un efecto antimetanogénico más claro sin comprometer la fermentación ruminal. La Publicación 1 recoge los resultados obtenidos en dos experimentos in vitro en los que se estudiaron los efectos de una serie de aceites esenciales y compuestos organosulfurados sobre la fermentación ruminal, la producción de metano y las poblaciones microbianas. Esta publicación también recoge los resultados de un experimento in vivo, de corta duración (9 días) realizado en caprino, en el que se estudió el efecto del compuesto que se mostró más prometedor en los experimentos in vitro, en cuanto a su potencial para reducir la producción de metano. El primer...

Four in vitro and four in vivo experiments have been conducted to study the effect of additives, synthetic or plants extract compounds, on rumen fermentation, methane production and microbial ecosystem. The development of an additive to its application in practical conditions normally is supported by in vitro and in vivo studies. Such studies face challenges that constraint the interpretation of results: the variation in the effects due to the type of active compound and its concentration; the diet fed to animals; the differences between the results obtained in vitro and in vivo; the lack of studies about the temporal persistence of the effects and; the lack of knowledge of the mechanisms of action of most of the compounds recently investigated. In the present thesis we aim to provide more insight into these issues by trying to understand the possible mechanisms of action of the antimethanogenic compounds without compromising rumen fermentation. Publication 1 shows the results obtained from two in vitro experiments conducted to investigate the effects of different essential oils and organosulphur compounds on rumen fermentation, methane production and microbial concentration. This publication also shows the results of a short-term in vivo trial (9 days) conducted with goats, which studied the effect of the most promising antimethanogenic compound selected from in vitro experiments. The first experiment consisted of 24 hours in vitro batch cultures incubations using rumen fluid from goats as inoculum. The compounds tested were carvacrol (CAR), cinnamaldehyde (CIN), eugenol (EUG), propyl propane thiosulfinate (PTS), propyl propane thiosulfonate (PTSO), diallyl disulfide (DDS), a mixture...