I n g . L u i s C e s a r

A r a u z B I O M I N L a t i n o a m e r i c a

D i r e c t o r C e n t r o a m e r i c a ,

C a r i b e y Z o n a A n d i n a

ESPACIO PARA

IMAGEN

Como producir más

energía para Producción

lechera mediante uso de

fitoesteroles en Rumiantes

1 Tecnologia Emergente

Fitogenicos en

Producción Lechera

Más Energía = Más

Leche

Como así?

Tecnologías

Emergentes??

Fitogénicos en Producción Lechera

Programa:

1.Hablemos de Fitogénicos

2.Tecnologías Emergentes

3.Mecanismos de acción en el Ganado Lechero.

4.Pruebas

Fitoesteroles en Producción Lechera

Programa:

1.Hablemos de Fitogénicos

2.Tecnologías Emergentes

Fitogénicos en Producción Lechera

Que son Fitogénicos?

Aditivos Principalmente extractos Originados de plantas para

Alimentos (Balanceados)

(AFA)c

Fitogénicos/Fitoquímicos

son

Aditivos funcionales Para la alimentación animal de origen

Vegetal

Que son Fitogénicos?

Aditivos “Funcionales” De origen vegetal

para

Alimentos (Balanceados)

(AFA)

Preparaciones de Fitogénicos…

• Planta entera o partes de plantas (hojas, raices etc.)

Usados como

• Preparaciones únicas (e.g. orégano, ajo)

o como

•Mezclas (extractos vegetales, mezclas

de hierbas, CAE mixes, combinaciones de aceites)

• Extractos No Volátiles de plantas

(Taninos, Colorantes)

• Extractos Volátiles de plantas (Aceites Esenciales, Phenólicos)

• Compuestos de Aceites

Esenciales (Carvacrol, Timol,

Mentol)

Formulación

Diferencias en la formulación de aditivos fitogénicos

Sustancias únicas de aceites

esenciales/extractos

Aceites esenciales/ extractos

Planta única

Mezcla de plantas

Mezcla de aceites esenciales/extractos/

plantas

Productos especializados

Productos especializados

p.ej. Productos de orégano

p.ej. Productos de orégano

Productos idénticos al

natural

Productos idénticos al

natural Productos herbales Productos herbales

Aumento en complejidad & potencial

Source: Prof. Dr. K. Eder, Inst. of Animal Nutrition and Nutritional Physiology, Univ. of Göttingen, in Biomin Forum Germany 2014

Sustancias Químicas, producidas por el metabolismo

secundario de plantas (más de 60,000 compuestos):

- Sustancias para la defensa contra plagas o

enfermedades

- Colorantes

- Saborizantes - Fragrancias

Que son Sustancias Fitogenicas?

Categorias:

Polifenoles Fitoesteroles

Sulfidas Fitoestrógenos

Monoterpenos Glucosinolatos

Saponinas Carotenoides

Inhibidores de la proteasa

2. Tecnologías Emergentes

Antropologismo del herbalismo

Personas de todos los continentes han usado cientos y hasta miles de plantas autoctonas para el tratamiento de sus dolencias desde tiempos prehistoricos.

Los antropólogos teorizan que los animales desarrollaron una tendencia a buscar partes de plantas amargas en respuesta a la enfermedad. Este comportamiento surgió porque la amargura es un indicador de metabolitos secundarios.

Source: http://herbalmedinfo.blogspot.de/2008/05/anthropology-of-herbalism.html

Antropologismo del herbalismo

Source: http://herbalandmedicine.blogspot.de/2008/10/anthropology-of-herbalism.html

El primero y generalmente

aceptado/reconocido uso de plantas como agentes para la salud, se atribuye

a los murales descubiertos en las

cuevas de Lascaux donde por Radio carbon se ha

determinado que las mismas datan de entre el

13,000 y 25,000

Nacio

c. 3300 AC Cerca dela actual villa de Feldthurns (Velturno), Norte de Bolzano Bolzano, Italia

Murio

(edad cercana a los 45) Ötztal Alps, cerca de Hauslabjoch en la frontera entre Austria e Italia

Causa de Muerte Desangramiento por herida de flecha en su hombro]

Nombres

Ötzi the Iceman Similaun Man "Frozen Fritz" Hombre de Hauslabjoch Hauslabjoch Mummy Hombre congelado

Reconocido por

Momia natural mas Antigua del Chalcolithico edad del Cobre en Europa

Altura 1.65 m (5 pies 5 pulgadas)

Peso 50 kg (110 lb)

Ötzi y las Hierbas … ???

Source:http://en.wikipedia.org/wiki/%C3%96tzi

Ötzi y las Hierbas … ???

Source:http://de.wikipedia.org/wiki/Birkenporling

1. 2 especies de Hongo polypore (en abedules)fueron encontrados en su bolsillo, y todo indica que eran de uso medicinal.

Ajo

Aloe

Mirra

Cardo mariano

Cúrcuma Franquincienso

Lino

Se sabe que tiene efectos desinfectante y que los SAMI?? Lo usan cntra parasitos intestitales y otros dolares del tracto digestivo. La estructura principal estaba cortada en pequeñas tiras y se sabe que sobre heridas ayuda a cicatrizar. Ademas de otros usos.

La Biblia y almendras, manzanas, mostaza negra, pepino, uvas, canela, son mencionados junto s otros 128 especies diferentes usadas para aliviar la salud.

Shalihotra (2350 AC) de la India, es reconocido como el primer veterinario del mundo (especialista en Caballos y medicinas herbales)

Rey Ashoka (300 AC) levanto los primeros hospitals veterinarios del mundo, Consiguio que se cultivaran plantas y medicinas para hombres y animales en la cercania de estos hospitales para el imperio y otros reinos

Herbalismo en Salud Animal

Source: Somavanshi, R., Asian Agri-History Vol. 10, No. 2, 2006

¿Por las que los encuestados

en América

Latina NO usan fitogénicos?

¿Por que los encuestados usan

fitogénicos?

Programa:

3.Mecanismos de acción

en el Ganado Lechero.

4.Pruebas

5.Conclusiones

Fitogénicos en Producción Lechera

Complejo Saborizante

Parcialmente del Complejo Bioactivo

Complejo Bioactivo

Aceites Esenciales y Compuestos de Aceites Esenciales

de Hierbas y Especias

Otros Extractos Vegetales y/o

Fracciones de las Plantas

Sustancias Fitogenicas

Composición general MECANISMOS DE ACCION

Efectos principales de los fitogénicos

Efecto de sabor (olfato y sabor) Apetecedor Enmascarando olor/sabor

desagradable

Nota: Entre las especies hay grandes diferencias en la percepción de olor y sabor.

Muchas veces los animales

perciben un espectro más amplio de olores y sabores que los humanos.

Antioxidante Anti-inflamatorio Analgésico Estimulante de secreciones

endógenas Antimicrobiano Fungicida Astringente Analgésico

Thymol

Anethol

Eugenol

Carvacrol

Efectos principales de los fitogénicos

Actividades biológicas

Concepto Modular

Sustancias Fitogenicas

Capacidad digestiva Capacidad digestiva

Funciones hepáticas Funciones hepáticas

Protección de la salud

intestinal

Protección de la salud

intestinal

Peristalsis gástrica

& Motalidad entérica

Peristalsis gástrica

& Motalidad entérica

Apetitoso, Salivación, Secreciones

gástricas

Apetitoso, Salivación, Secreciones

gástricas

Ap

eti

toso,

Secrecon

es,

Sali

va

Peris

talt

is,

Moti

lid

ad

Cap

acid

ad

d

igesti

va

Fu

ncio

nes

hep

áti

cas

Prote

cció

n

inte

sti

nal

Anís (Pimpinella anisum)

Comino (Carum carvi)

Canela (Cinnamomum verum)

Clavo (Syzygium aromaticum)

Ajo (Allium sativum)

Gentiana (Gentiana lutea)

Regaliz (Glycyrrhiza glabra)

Corteza de roble (Quercus robur)

Aceite de naranja (Citrus sinensis)

Menta (Mentha piperita)

Romero (Rosmarinus officinalis)

Tomillo (Thymus vulgaris)

Hinojo (Foeniculum vulgarae)

Sustancias Fitogenicas

Concepto Modular

**Efectos Aditivos**

Anise oil - Apetezivo

- Peristaltismo Kubo et al. (2008), Çabuk et al. (2003)

Oregano oil

- Fuerte efecto antimicrobil

- Efecto anti-inflamatorio Milos et al. (2000), Sivropoulou et al. (1996)

Citrus oil - Digestibilidad

- Accion antibiotico Deans (1991), Van Vuuren & Viljoen (2007)

Fructosoligosacaridos OR

Carrier liquidos Tigliceridos de cadena media y Vitamina E

Efectos principales de los fitogénicos

Antioxidante Anti-inflamatorio Pro Salud Intestinal Estimulante de secreciones

endógenas Antimicrobiano

Fungicida

Astringente

Analgésico

Proteínas/enzimas anti-inflamatorias

Citoquinas proinflamatorias

Cuando se enfrentan a patógenos / factores estresantes, las células activarán procesos que conducen a:

- La producción de citoquinas proinflamatorias → Procesos inflamatorios (NF-ƙB)

- Producción de proteínas anti-inflamatorias → Protección celular (Nrf2)

El Yin & Yang de la inflamación

Factores Estresantes: Estrés térmico.

Cambio en la calidad del forraje

Las uniones estrechas regulan la difusión pasiva de moléculas.

Mejora de la integridad y de la función

barrera intestinal

Las uniones estrechas actúan como función de puerta y sirven como primer mecanismo de defensa contra antígenos, toxinas bacterianas, patógenos, etc.

En caso de alteración, se debe iniciar un mecanismo rápido de reparación epitelial.

Buena función de barrera intestinal y el montaje rápido de uniones estrechas son cruciales para

la buena integridad intestinal, la salud y el

rendimiento del animal.

Alivio del estres intestinal Mas energia para mas procesos

Inflammatory processes

(NF-ƙB)

Gut protection

(Nrf2)

**Menos desafio Intestinal**

Respuestas generales del Sistema inmunológica de las vacas lecheras (Bradfor et al, 2015) Inflamacion incrementa la demanada de nutrientes y Energia Afecta negativamente la productividad La vaca es mas suceptible a otros patogenos

6% de la energía se pierde en reponer la

MICROBIOTA 25 %

Recambio celular

**Menos desafio Intestinal**

Impacto de la Inflamación sobre el Sistema Inmunológico de la vaca: 68% Decreción del hambre

Letargia Reducción de la capacidad Estomacal 32% Costo del sistema Inmunológico

per se Klasing 2016

Consumo de Energia

(anorexia)

Gasto de Energia

(Hipermetabolismo Celular)

**Menos desafio Intestinal**

Quelle: University Gießen, Germany, 2011 (trial 314)

Up-regulation of Nrf2 target genes Down-regulation of NF-ƙB target genes

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

Rela

tive m

RN

A-e

xpre

ssio

n

IL-8 ICAM-1 MCP-1

* Sig. difference vs. Pos. Control (p<0.05)

*

*

*

*

*

*

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

CYP1A1 HO-1 UGT1A1

Reala

tive m

RN

A-e

xpre

ssio

n

*

*

* * Sig. difference vs. Control (p<0.05)

Control + Digestarom® Positive Control (with inflammation)

Positive Control + Digestarom®

Negative Control (without inflammation)

Negative Control (without inflammation)

**Mejora de la integridad y de la función

barrera intestinal**

Recuperación más rápida para una mejor barrera intestinal

Regaliz

después de 4 h después de 6 h después de 24 h después de 24 h

Quelle: University Gießen, Germany, 2011 (trial 314)

Efectos en vivo de fitogénicos

Influencia sobre el consumo: Consumo puede ser afectado negativamente por la suplementación de un fitogénico. El efecto

depende de tipo y dosis del fitogénico. (Patra 2011)

Una revisión indica un efecto dominante de la dosis sobre el tipo del fitogénico. (Khiaosa-

ard and Zelebeli, 2013)

Se trabajan dosis sumamente bajas (4 a 38mg/KgDM. Con estas concentraciones se logran efectos sobre fermentación ruminal en vitro (Hart et al, 2008)

Influencia sobre salud hepática, propiedades anti-infl. y antioxid.: Menthol y menthona – Aumentando la secreción biliar (Zong et al., 2011)

Flavolignanos de silimarina – soporte de función hepática (efectos anti-inflammatorios sobre

tejido hepático), metabolismo lipídico (Luper 1998, Skottova 2003)

Efectos en vivo de fitogénicos

Influencia sobre el rendimiento de leche: Efecto sobre la producción láctea no es consistente; va desde 1.7 a +5 % diferencia al

control siempre con Efectos positivos en la producción lechera (Yang et al, 2010 .

Wall et al, 2014. Oh et al, 2015)

Influencia sobre producción de vida de +6 a 8 % según testimonio de Holanda (Speerstra, 2016)

• Se trabajan dosis sumamente bajas (4 a 38mg/KgDM. Con estas concentraciones se logran efectos sobre fermentación ruminal en vitro (Hart et al, 2008)

Influencia depende de la dosis y del tipo/combinación (Khiaosa-ard and

Zelebeli, 2013)

PRUEBAS

Terneros

Fitogenico en Terneros Austria, 2012

Trial 470 (153/56)

93

116B

143b

161b

94

120A

148a

168a

50

70

90

110

130

150

170

190

Day 1 Day 21 Day 42 Day 56

Body w

eig

ht

(kg)

a,b p < 0.05 A,B p < 0.10

Source: Commercial farm, Austria, 2012 (trial 470)

Incremento en la Ganancia de Peso

1.12b

1.26B

1.33

1.23B

1.25a

1.34A

1.41

1.33A

0.90

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

D1-21 D21-42 D42-56 D1-56

Avg. daily w

eig

ht

gain

(kg)

Control

Digestarom

®

Mayor Aumento de Peso Diario

a,b p < 0.05 A,B p < 0.10

Source: Commercial farm, Austria, 2012 (trial 470)

Mejor consumo de Alimento

1.41

2.96

3.10

2.41

1.46

3.01

3.15

2.46

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

D1-21 D21-42 D42-56 D1-56

Avg. daily D

M inta

ke (

kg)

Source: Commercial farm, Austria, 2012 (trial 470)

1.25

2.35 2.33

1.97

1.17

2.24 2.22

1.86

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

D1-21 D21-42 D42-56 D1-56

FCR (

DM

-basis

)

Mejora en eficiencia Alimenticia

Source: Commercial farm, Austria, 2012 (trial 470)

Control Fitogenico

Medication

costs/group € 31.50 28.00

Calves suffering

from

fever n 6 3

diarrhea n 5 1

Mortality None None

Reduccion de Costos de Medicación

Source: Commercial farm, Austria, 2012 (trial 470)

Con la aplicación de Fitogenico resulto:

Mejor desempeño de Crecimiento (+8.1%)

Mas consumo de alimento(+2.1%) y major eficiencia

alimenticia(-0.11 FCR)

Mejor condicion de salud y reduccion de los costos de

medicación (-11.1%)

Mejora de la rentabilidad (+13.35 € en 56 dias)

Conclusion

Terneros

Fitogénico Austria

Trial 567 (128/56)

Improved

Feed Intake

El consumo de material seca se vio afectado positivamente con el uso del Fitogenico:

Dry matter intake, kg/calf/day

weeks 1-3 weeks 4-6 weeks 6-8

Fitogenico 1.2 3.0 3.0

Control 1.2 2.8 2.7

Source: Commercial farm, Austria, 2014 (Trial 567)

Mejora en el Consumo de Alimento

Incremento en la ganancia de peso

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

weeks 1-3 weeks 4-6 weeks 6-8

Av.

dail

y w

eig

ht

gain

(kg

/calf

/d

ay)

Control

Digestarom®

+5% +5%

+6% +6%

+7% +7%

Source: Commercial farm, Austria, 2014 (Trial 567)

Incremento en la ganancia de peso

Mejora en la

eficiencia

alimenticia

1.74 1.76

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Control Digestarom®

FC

R

A los terneros se les ofrecieron cantidades restringidas de concentrados y de iniciación, sin embargo, ensilaje de maíz ad libitum. Por lo tanto, el

FCR ligeramente más bajo en el grupo tratado es el resultado de una mayor ingesta de ensilaje en comparación con el control.

Source: Commercial farm, Austria, 2014 (Trial 567)

Conversion Alimenticia

Incremento total en Ganancia de Peso(kg)

94.2

163.4

69.2

94.2

167.5

73.3

40

60

80

100

120

140

160

180

200

day 1 day 56 total gain

In

itia

l b

od

y w

eig

ht

an

d g

ain

(kg

/calf

)

Control

Digestarom®

+3% +3%

+6% +6%

Source: Commercial farm, Austria, 2014 (Trial 567)

Costo

Beneficio

Control Fitogenico®

Total gain kg 69.3 73.3

Ingresos por ventas*

€ 207.8 219.9

Costo total de Alimentacion

€ 61.8 66.0

Ingresos – Costo Alimen

€ 146.0 153.9

Ganancia Neta € 7.8

ROI 10.8

Punto de quiebre kg 0.2

*Los ingresos se calcularon con 3 € / kg precio de venta del animal. Los mayores costos de alimentación en el grupo tratado son el resultado de una mayor suplementación de DMI y Digestarom®. Se realizaron cálculos para el período de prueba / becerro.

Source: Commercial farm, Austria, 2014 (Trial 567)

Costo Beneficio

Conclusion

Fitogenicos incluidos en la dieta de terneras resulto en:

Mejoras en consume de Alimento (DMI),

Incremento en la ganancia de Peso

Beneficio economico.

Conclusion

Vacas lecheras

Dairy

Fitogénicos en Vacas Lecheras USA, 2015

Ensayo 569

Performance development in using digestarom

1319

103 102 103 102

98

101102

101102

110

106

110

90

96

102

108

114

Milk

qu

an

tity

Milk fa

t

Milk

pro

tein

FC

M

% c

om

pa

ris

on

1st phase of lactation (n=380) 2nd phase of lactation (n=250)

3rd phase of lactation (n=83)

Desempeño Animal con Fitogenicos

Control siempre es de 100 %

181

116

28

325

85 108

33

226

0

50

100

150

200

250

300

350

Vacas con 1tratam.

Vacas con 2 -5 tratam.

Vacas con > 5tratam.

Total

Control

Estabilizando la Salud Animal

Número de vacas tratadas por mastitis durante 2 meses en una unidad de 2,000 vacas

Influencia de Digestarom® sobre el pH del líquido ruminal en vacas recién paridas

5.00

5.20

5.40

5.60

5.80

6.00

6.20

6.40

6.60

6.80

1 2 3 4 5 6 7

pH

del líq

uid

o r

um

inal

Número de la prueba

Pre Treatment TreatmentRango de

Vacas Lecheras

Fitogenicos en Vacas Lecheras Republica Checa, 2014

Ensayo 562 (48/95)

Control

Fitogenico

Differencia

Absoluta

% Statistic

s‡

Vacas n 27 28

Leche kg/dia 33.67 35.37 +1.70 +5.1 <0.001

Av. DIM (dias en leche)

dias 157 154 n.s.

ECM* kg/dia 31.89 33.01 +1.12 +3.5 n.s.

Grasa % 3.53 3.58 n.s.

Grasa† kg/dia 1.19 1.27 +0.08 +6.7 n.s.

Proteina % 3.49 3.39 n.s.

Proteina† kg/dia 1.18 1.20 +0.02 +1.7 n.s.

Lactosa % 4.96 4.94 n.s.

Lactosa† kg/dia 1.67 1.75 +0.08 +4.8 n.s.

MS sin grasa % 8.99 8.88 n.s.

MS sin grasa† kg/dia 3.03 3.14 +0.09 +3.6 n.s. * *ECM (kg) = Leche (kg/dia) * [38.3 * grasa (g/kg) + 24.2 * proteina (g/kg) + 16.54 * lactosa (g/kg) + 20.7] / 3140

(Sjaunja et al. 1990) † Calculado en base a la producción lactea (kg/dia) ‡ p < 0.05

Mejora en rendimiento y composición de leche

33.67b

31.89

35.37a

33.01

29.0

30.0

31.0

32.0

33.0

34.0

35.0

36.0

37.0

Producción lactea ECM*

Pro

ducció

n lacte

a (

kg/d

ia)

Control+5.1% +5.1%

+3.5% +3.5%

Mejora en la producción lactea

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

Grasa Proteína Lactosa

Cantidad (

kg/d

ia)

Control

+6.7% +6.7% +1.7% +1.7%

+4.8% +4.8%

Mejora en rendimiento y composición de leche

25

27

29

31

33

35

37

39

41

161922252831343740434649525558616467707376798285889194

Pro

ducció

n lacte

al (k

g/v

aca/d

)

Periodo de prueba

Digestarom® Dairy

Control

Mejora en la producción lactea

Alemania, Granja Comercial, 480 vacas, 2008

Celulas somáticas sin y con Fitogenicos®

Conclusion

Fitogenicos incluidos en la dieta de Vacas en producción resulto en:

Mayor produccion de leche

Mejor composición de la leche (Solidos Totales)

Beneficio economico.

Menores Conteos de celulas somaticas

Menor aparicion de casos de mastitis

Conclusion

El sistema Nrf2-Keap contribuye a la protección contra varias patologías como: carcinogénesis, hepato-toxicidad, dificultades respiratorias e

inflamación.

El sistema Nrf2-Keap contribuye a la protección contra varias patologías como: carcinogénesis, hepato-toxicidad, dificultades respiratorias e

inflamación.

Fortalecimiento de la Protección

Celular

Mezcla compleja fitogénica

Enzimas detoxificantes Antioxidantes

Transducción de señales

Anti estrés Anti inflamatorio

El complejo del sistema Nrf2 es uno de los mecanismos principales de defensa celular vs el estrés xenobiótico y oxidativo en el tracto

intestinal.

El complejo del sistema Nrf2 es uno de los mecanismos principales de defensa celular vs el estrés xenobiótico y oxidativo en el tracto

intestinal.

6% de la energía se pierde en reponer la

MICROBIOTA 25 %

Recambio celular

Acciones en Conjunto para Uso de

Fitogenicos

Fitogénicos en Producción Lechera

Programa:

1.Hablemos de Fitogénicos

2.Tecnologías Emergentes

3.Mecanismos de acción en el Ganado Lechero.

4.Pruebas

Acciones en Conjunto para Uso de

Fitogenicos

Ing. Luis ARAUZ BIOMIN LATAM Director Regional Técnico Comercial Centro América, Caribe y Zona Andina luis.arauz@biomin.net www.biomin.net

CONSULTA

S