El Búfalo de Agua y el Estrés Calórico

Dr. Jesús Alfredo Berdugo-Gutiérrez. Latin American Center for the Study of Buffalo, Colombia. Grupo de Investigación en Reproducción Animal y Salud de Hato. FMVZ-Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. Asociación Colombiana de Criadores de Búfalos. Medellín, Colombia.

Prof. Dr. Fabio Napolitano.Scuola di Scienze Agrarie, Forestali, Alimentari ed Ambientali, Università degli Studi della Basilicata, Potenza, Italy. Es autor de 107 artículos científicos indexados con 1596 citas y un índice H de 24 (Scopus, 5 de mayo de 2018). Editor en Jefe de la revista “Journal of Buffalo Science” Lifescience Global, Canadá.

Dr. Daniel Mota Rojas. Neurofisiología del estrés, comportamiento y bienestar de los animales domésticos y silvestres. Universidad Autónoma Metropolitana (UAM). México. Consejo editorial de la revista “Journal of Buffalo Science” Lifescience Global, Canadá. [email protected]

MVZ. José Nava Adame. Grupo selecto de MVZ´s y Posgrado. Área de Neurofisiología del estrés y bienestar de los animales domésticos y silvestres. UAM. México.

Dr. Jhon Didier Ruíz-Buitrago. Decano FMVZ-Universidad CES, Medellín, Colombia. Asociación Colombiana de Criadores de Búfalos, Medellín Colombia.

MVZ. Cynthia Susana González López.Grupo selecto de MVZ´s y Posgrado. Área de Neurofisiología del estrés y bienestar de los animales domésticos y silvestres. UAM. México.

Dra. Isabel Guerrero-Legarreta. Departamento de Biotecnología, Profesora Emérita. Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. México.

Los búfalos de agua son muy susceptibles al estrés térmico, especialmente cuando se exponen directamente a los rayos del sol, ya que tienen un mecanismo de enfriamiento por evaporación cutánea deficiente.

El impacto debido al cambio climático observado principalmente en zonas tropicales, han afectado los sistemas biológicos en muchas partes del mundo. Ha habido cambios en la distribución de especies, en el tamaño de las poblaciones de animales y vegetales, en las épocas de reproducción, en las rutas y tiempos de migración de las aves y un incremento en la frecuencia de plagas y enfermedades, especialmente en áreas forestales.

A escala global, la producción animal también está pasando por cambios estructurales debido al crecimiento de la población humana, al incremento de los ingresos en la sociedad urbana y rural y a una creciente demanda en el consumo de productos de origen animal. En general, la producción animal mundial está creciendo con más dinamismo que otros subsectores agrícolas y se prevé que para el año 2020 la ganadería producirá más de la mitad del valor de la producción agrícola mundial (FAO, 2017).

El bienestar y la productividad animal están en situación de riesgo debido a la acción de factores ambientales que influyen en el comportamiento animal. Cada animal posee una gama de comportamientos que son usados como herramientas de adaptación y ajustes frente al medio ambiente. El animal necesita percibir los cambios del medio para entonces manifestar su respuesta; así, monitorean su ambiente de varias maneras: utilizando la visión, audición, paladar, olfato, la temperatura y el tacto, que son estimulados por receptores específicos localizados en varias partes del cuerpo (Betancourt et al., 2005).

Los efectos del cambio climático en los sistemas de producción ganadera plantean graves riesgos para la seguridad alimentaria mundial. Según el quinto Informe de evaluación del IPCC (AR5), el cambio climático sin adaptación exacerbará su impacto negativos en la producción, en particular en algunos países tropicales en desarrollo (Porter et al., 2014).

El efecto del clima en la producción animal ha sido estudiado desde hace aproximadamente medio siglo, lográndose importantes avances en el entendimiento de los aspectos fisiológicos y de comportamiento animal bajo condiciones termoneutrales y de estrés climático. Durante las dos últimas décadas la comunidad global ha experimentado una creciente preocupación por el medioambiente y su impacto en el desarrollo local, regional y nacional. En el área de la producción animal los estudios ambientales se han centrado particularmente en la contaminación que éstos generan al medioambiente, en especial aquellos que congregan cientos a miles de animales en superficies reducidas. Sin embargo, ésta es tan sólo una de las aristas de la compleja interacción animal-medioambiente. Comparativamente, se ha brindado una menor atención al estudio de los efectos del clima y del medioambiente sobre la salud y desempeño productivo de los animales, especialmente durante el último tiempo en el que se han reportado mayores anomalías climáticas. En este nuevo escenario muchas veces los animales llegan al límite de sus capacidades para poder hacer frente a condiciones de frío o calor extremo (Arias et al., 2008).

En este artículo revisaremos el caso especial de los búfalos de agua y los mecanismos de respuesta frente al estrés por calor. Los búfalos de agua (Bubalus bubalis), son rumiantes domésticos y semiacuáticos originarios de Asia, que se han adaptado bien al trópico húmedo Latinoamericano en condiciones de terrenos irregulares e inundados, que contienen un alto valor alimenticio.

Los búfalos se encuentran sólo en ciertas regiones del mundo, principalmente Asia, Europa del este y América Latina. Sin embargo, aunque éstas regiones tienen condiciones geográficas y medioambientales diferentes y difíciles, ningún otro animal doméstico puede prosperar y ser igualmente útil y económico. Según menciona la FAO en (1996), el búfalo de agua es un mamífero importante en producción de carne, leche y de trabajo en casi 25 países (Marai y Haeeb, 2009). La especie de búfalo de agua se divide en dos tipos, el búfalo de pantano y el búfalo de río (río). Según Payne, (1990) afirma que el búfalo de rio es mejor productor de carne y leche además de que se adapta mejor a climas calurosos y fríos (Marai y Haeeb, 2009).

El búfalo de agua, (Bubalus bubalis) es un mamífero cuyo cuerpo absorbe una gran cantidad de radiación solar debido a su escaso pelo y piel oscura, además poseen un sistema de enfriamiento evaporativo poco eficiente puesto que su sudoración es escasa (Marai y Haeeb, 2009) lo que puede hacerlo mas susceptible al estrés por calor.

El problema de estrés calórico en búfalos reduce el nivel de confort y ocasiona cambios drásticos en sus funciones biológicas tales como; reducción de ingesta y utilización del alimento, alteraciones en el metabolismo del agua, proteínas, balance de energía, minerales, reacciones enzimáticas, secreciones hormonales, y metabolitos sanguíneos. Estas alteraciones tienen como resultado disminución de crecimiento, producción y reproducción(Nagarcenkar y Sethi, 1981; Marai et al., 2006). Por otro lado, en búfalos Murrah, se ha intentado controlar el ambiente para reducir el estrés calórico con uso de ventiladores y enfriamiento por aspersión (Aarif, y Aggarwal, 2016).

En este mismo sentido, estudios en búfalas lecheras realizados por el Prof. Giuseppe de Rosa et al., (2009), demuestran los cambios en el comportamiento y producción de leche en 2 sistemas de alojamiento. Las búfalas lactantes se alojaron en 2 sistemas: 1)

En un patio de concreto con 10m²/búfala y 2) mismo sistema que el grupo uno, pero con acceso a salir al exterior con un espacio de 36m²/búfala y con acceso a una alberca de concreto de 208 m². Sus resultados indican que la presencia de una alberca de concreto con un mayor espacio disponible (Grupo 2), reduce la inactividad e interacciones agonísticas, ya que mejoran las interacciones sociales como (oler, acicalar y lamer a sus congéneres), cuando los animales disponen de mayor espacio y con mayor confort térmico debido a la alberca.

Figura 1. El estrés calórico provoca desajustes metabólicos, digestivos, del equilibro ácido-base e intercambio gaseoso sanguíneos, así también realiza modificaciones hormonales y fisiológicas como la taquipnea, taquicardia, vasoconstricción central, vasodilatación periférica entre muchos otros para tratar de mantener la homeotermia y evitar el choque térmico.

Los búfalos que padecen estrés calórico pueden verse afectados en su respuesta inmune para combatir un agente etiológico y tienen un mayor riesgo y susceptibilidad de enfermarse en comparación con los búfalos que tienen elementos en el ambiente para elevar el nivel de confort en momentos del día con extremo calor (do Amaral et al., 2011).

Habituándose al calor

Las condiciones climáticas ideales u óptimas para el crecimiento y la reproducción en búfalos son: temperaturas del aire de 13–18 ° C combinadas con una humedad relativa promedio de 55–65%, una velocidad del viento de 5–8 km / h y un nivel medio de sol (Payne, 1990).

Los búfalos tienen un sistema termorregulador ineficiente frente al calor extremo, su poco pelaje apenas los protege, la piel negra con melanina absorbe el calor, ocasionando que su temperatura se eleve rápidamente. Las partículas de melanina atrapan los rayos ultravioletas y evitan que penetren a través de la dermis de la piel hasta capas de tejido más interno. Estos rayos son abundantes en radiación solar en los trópicos y subtrópicos, y la exposición excesiva de la piel puede ser perjudicial (Ablas et al., 2007; Marai y Haeeb, 2009).

Además, la piel de búfalo tiene una sexta parte de la densidad de las glándulas sudoríparas que tiene la piel del ganado, por lo que los búfalos no disipan el calor de manera eficiente al sudar. Si se trabaja o se maneja excesivamente con el sol en su esplendor, la temperatura corporal, la frecuencia cardiaca, la frecuencia respiratoria y el malestar general de un búfalo aumentan más rápidamente en comparación con otros bovinos, sometiéndose a estrés por calor y disminuyendo su bienestar animal (Marai y Haeeb, 2009).

Para reducir la temperatura corporal y conseguir un mejor estado homeotérmico de los búfalos prefieren refrescarse en un rio en lugar de buscar sombra, pueden revolcarse en el lodo o charcas por varias horas al día en estaciones cálidas (Ablas y col 2007) (Figura 2).

Figura 2. El uso de charcas y tierras pantanosas reducen el estrés por calor en el búfalo de agua, sobre todo en horas del día que pueden rebasar los 40 °C en el trópico latinoamericano. El calor se produce en el cuerpo por las actividades metabólicas de los músculos, el hígado y el corazón, pero también puede obtenerse del medio ambiente. El calor se pierde en el cuerpo por radiación, conducción, convección, evaporación del agua de la piel y vías respiratorias y excreción de heces y orina. En animales homeotermos, los diversos mecanismos de termorregulación consisten en una serie de ajustes fisiológicos que sirven para establecer un estado térmico estable al nivel de la temperatura corporal normal, sin que se afecte el equilibrio homeotérmico y la ganancia y pérdida de calor.

Las pruebas experimentales han indicado que, para mantener la homeotermia adecuada, los búfalos deben contar con charcas o duchas en los meses de verano y estar protegidos contra las corrientes de aire frío durante los meses de invierno (Marai y Haeeb, 2009).

Alteración de variables fisiológicas

El búfalo presenta desajustes fisiológicos en respuesta a temperaturas extremas. Resultados reportados por Aarif y Aggarwal (2016), señalan que los búfalos presentan incremento de la frecuencia respiratoria (taquipnea) de manera abrupta ocasionando alcalosis respiratoria. Marai y Haeeb, (2009), reportan que los factores ambientales asociados con el estrés por calor que afectan los sistemas fisiológicos que regulan la regulación térmica y el mantenimiento de una pérdida de calor positiva son principalmente la temperatura ambiente, la humedad relativa (HR%) y la energía radiante, siendo más grave el estrés por calor cuando se acompaña de una humedad relativa alta. Adicionalmente Avendano-Reyes et al. (2011) y Martello et al. (2009) han tenido resultados similares y adcionalmente informanun aumento de frecuencia de temperatura rectal y frecuencia cardiaca.

El uso de un sistema de enfriamiento por evaporación en climas tropicales es esencial para minimizar el impacto de la alta temperatura del aire y la humedad relativa en el rendimiento del ganado lechero, incluido el
recimiento, la reproducción y la lactancia (West 2003 ).

Estrés calórico y respuestas fisiológicas

El búfalo (Bubalus bubalis) es un animal semiacuático y posiblemente una de las especies de bovinos tropicales más importantes, especialmente en zonas cálidas donde abundan los ríos, charcas y pantanos. El búfalo de agua tiende a pasar la parte más calurosa del día parcialmente sumergido en pantanos naturales (Fig. 1) o en charcas hechas por sí mismo (Khongdee et al., 2011).

De acuerdo con los estudios realizados por Khongdee et al. (2010), señalan que tanto en vacunos (Bos taurus) como en búfalos, la producción de leche se ve reducida cuando existe estrés por calor ya que se incrementa la temperatura corporal y se reduce el metabolismo basal. Cuando se altera el metabolismo, por estrés calórico ambiental, éste tiene efectos directos sobre las hormonas metabólicas, como la tiroxina, la triyodotironina y la insulina, que son indicadores de los cambios metabólicos relacionados con los cambios en la ingesta de alimentos asociados con los cambios en la temperatura ambiente y la humedad y como consecuencia se reduce la ingesta de alimento (Khongdee et al., 2011).

La disminución de la carga térmica es beneficiosa para mejorar el bienestar de los animales y disminuir la pérdida económica, las vacas buscan protección contra la radiación solar para aliviar el estrés por calor, y la provisión de refugio de sombra es una estrategia de ahorro de energía (Zhaobing Gu et al., 2016). (Figura 3).

Figura 3. Los animales buscan la sombra al no encontrar humedales o ríos. Está reduce su temperatura corporal y ayuda a mantener en equilibrio su temperatura en los momentos más calurosos del día.

Khongdee et al. (2011), afirman que revolcarse en canales de agua es eficaz para aliviar el estrés térmico en los búfalos y se recomienda su uso durante los períodos secos. Gu et al. (2016), demostraron que el uso de sombras en lugares de descanso es beneficioso para disminuir el estrés por calor de los búfalos y reducir las alteraciones de las variables fisiológicas aumentando el bienestar animal y la productividad.

Biomarcadores de estrés

El estrés oxidativo (OS) es un incremento en la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) donde los mecanismos antioxidantes se ven forzados para mantener las variables fisiológicas del organismo.

De acuerdo con los resultados de Maha et al. (2018), confirmaron que el estrés por calor ocasiona alteraciones en las variables fisiológicas, representando un aumento de temperatura rectal, frecuencia cardiaca, frecuencia respiratoria, estrés oxidativo en sangre de búfalo egipcio y vacas, además de una reducción de la ingesta de alimento de (<10.5 kg / día y 9.5 kg / día en vacas y búfalos, respectivamente), por lo que es necesario suministrar antioxidantes en el alimento de los animales estresados por calor.

En otro estudio realizado por Shenhe et al. (2018), en cruzas de búfalos (Nili -Ravi × Murrah) y búfalos mediterráneos; demostraron que la temperatura rectal, temperatura corporal, frecuencia respiratoria, frecuencia cardiaca, niveles de cortisol y proteína de choque térmico son mas altos en verano por estrés por calor, siendo más susceptible el búfalo mediterráneo.

Si deseas seguir actualizándote en temas relacionados con el Búfalo, te invitamos a que consultes la revista Journal of Buffalo Scienceen la siguiente liga:

http://www.lifescienceglobal.com/journals/journal-of-buffalo-science

Conclusiones

El estrés calórico provoca desajustes metabólicos, digestivos, del equilibro ácido-base e intercambio gaseoso sanguíneos, así también modificaciones hormonales y fisiológicas como la taquipnea, taquicardia, vasodilatación periférica entre muchos otros para tratar de mantener la homeotermia. La hipertermia en los mamíferos reduce la actividad de la glándula tiroides manteniendo el efecto de saciedad y afectando el consumo de alimento. Las modificaciones de la glándula tiroides no solo reducen el consumo de alimento, afectan el ritmo de crecimiento del ganado y reducen el nivel de producción de leche en condiciones de estrés por calor.

Comprender las características fisiológicas de una especie altamente productora de leche o carne, destaca la posibilidad de examinar y mediar estímulos de distinto origen (ambiental, biológico, físico, etc.) que pueden afectar de forma drástica procesos importantes en el cuerpo de un animal. La exposición a temperaturas elevadas genera cambios drásticos en aspectos esenciales para un buen funcionamiento fisiológico, por dicha razón, es necesario conocer a fondo cada proceso o mecanismo que pude ayudar a regular las respuestas corporales y evitar acciones que pongan en riesgo, tanto la producción como la salud del animal.

El desempeño productivo del búfalo de agua (Bubalus bubalis),de bovinos (Bos taurus) de leche y carne y en general de todos los rumiantes, se puede ver afectado por los factores climáticos de su entorno productivo, especialmente en este documento resaltamos la importancia del incremento de la temperatura ambiente, pero ésta siempre se encuentra asociada con la humedad relativa, la radiación solar y la velocidad del viento, los que en su conjunto afectan su balance térmico. Dichos efectos pueden ser pronosticados y minimizados mediante el adecuado uso de la información disponible, que incluye la genética del animal, el clima, el manejo productivo y el manejo nutricional.

Si estas interesado en seguir leyendo más acerca del Búfalo, puedes consultar el artículo: del Prof. Fabio Napolitano y colaboradores (2018) titulado: Vinculación búfala – bucerro: el comportamiento materno. https://bmeditores.mx/secciones-especiales/aprendamos-juntos-del-bienestar-animal/vinculacion-bufala-bucerro-el-comportamiento-materno-1856

Referencias para consulta:

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