Importancia del Nitrógeno Ureico de la Leche

Índice para Evaluar la Eficiencia Productiva y Reproductiva de las Vacas Lecheras

Francisco Peña Castellanos
M.V., M. Sci., Ph. D., Director de Investigación y Transferencia de Tecnología de Agribrands Purina Colombia S. A.

Introducción

El nitrógeno ureico de la leche, conocido comúnmente como MUN (sigla del nombre en inglés, Milk Urea Nitrogen), por su fácil análisis en muestras de leche ha cobrado importancia como herramienta diagnóstica de la eficiencia de utilización del nitrógeno y de ciertos trastornos del comportamiento reproductivo de la vaca lechera.

En las zonas lecheras de Colombia los forrajes de alto contenido proteico, especialmente ryegrasses y kikuyo,constituyen el mayor aporte en la ración diaria de las vacas lecheras.  En algunos casos llegando a ser la única fuente de alimento.

La disponibilidad de forrajes para pastoreo en todas las épocas del año constituye una ventaja competitiva grande en comparación con la situación de otros países.  Los consumos diarios de nitrógeno parecen superar las necesidades de las vacas lecheras generando excesos que constituyen desperdicios innecesarios de alimento y potenciales problemas de contaminación de aguas.

El objetivo de este artículo es presentar una revisión sobre los datos más sobresalientes de investigaciones sobre MUN y derivar algunas conclusiones prácticas sobre su posible utilización e interpretación como medio para mejorar la eficiencia en el uso de la proteína de la dieta y contribuir así al mejoramiento de los índices reproductivos de los hatos en un ambiente de producción sostenible.

Origen y Significado del MUN

El MUN (Milk Urea Nitrogen) es el resultado de la difusión del contenido de urea del suero sanguíneo a través de las células secretoras de la glándula mamaria, constituyendo una fracción variable del nitrógeno total de la leche.

Su contenido representa alrededor del 50% del nitrógeno no proteico y alrededor del 2.5% del nitrógeno total (DePeters y Ferguson, 1992).  La proporción de MUN con otros componentes nitrogenados de la leche no es constante.  El nitrógeno de la leche está presente en tres fracciones principales :  Caseina, que constituye el 77.9, nitrógeno de la proteína del suero, que representa el 17.2%, y nitrógeno no proteico, que es el 4.9% (Cerbulis y Farrell, 1975).  Estas fracciones pueden cambiar de acuerdo a la temperatura, enfermedades, número de partos, días en lactancia y nutrición (DePeters y Cant, 1992).  El MUN es una fracción variable del nitrógeno no proteico de la leche que puede estar entre el 12 y el 17% (Roseler et al., 1993).

Se ha observado variación debida a la composición de la dieta que consume la vaca (Lykos et al., 1997), a la hora del día en que se toma la muestra, al tiempo transcurrido luego de comer (Gustafson y Palmquist, 1993), a la etapa de la lactancia, raza del animal y número de partos (Rodríguez, et al., 1997). El BUN aumentó a medida que avanzó la lactancia e igualmente aumentó con la edad de las vacas (Peterson y Waldern, 1981).  También la proporción del nitrógeno no proteico con relación al nitrógeno total es variable.

Las dietas de alto contenido proteico tienden a presentar niveles altos de MUN debido, de una parte, a la mayor degradación de la proteína en el rumen, mayor producción de amoniaco y mayor conversión de amoniaco a urea en el hígado de la vaca.  De otra parte, la dieta de un nivel alto de proteína tiene normalmente una alta contribución de aminoácidos para absorción en el intestino, los cuales contribuyen una alta proporción de la urea luego de la deaminación en el hígado.

Debido al rápido equilibrio de la urea en los fluidos orgánicos, la concentración de urea en leche se ha tomado como un índice de la ineficiencia de utilización del nitrógeno (Baker  et al., 1995).

El nitrógeno no solamente es uno de los componentes principales de la ración para vacas lecheras sino también es uno de los componentes más costosos en términos económicos.  Tanto su exceso como su deficiencia en la dieta diaria tienen repercusiones negativas sobre el comportamiento productivo de las vacas lecheras haciendo ineficientes los procesos digestivos, metabólicos y de síntesis de la leche.

El primer aporte de amoniaco se produce en el rumen cuando los microorganismos no tienen la suficiente energía para utilizar el exceso de N del alimento.  El segundo aporte se presenta con la deaminación del exceso de aminoácidos absorbidos en el intestino delgado, luego de un flujo del rumen superior a las necesidades del animal.

Varias publicaciones de investigadores de diferentes lugares del mundo han mostrado relaciones entre los contenidos de urea en la leche y los niveles de proteína en la dieta, nivel energético de la ración o relaciones de proteína y energía (Wright et al., 1998 ; Hof et al., 1997 ; Lykos et al., 1997 ; Lewis et al., 1957 ; García Bojalil et al., 1998 ; Kaufmann et al., 1982, Oltner y Wiktorsson, 1983).

Hof et al. (1997) reportaron contenidos promedios de MUN de 12.6 mg/dl en ensayo con 125 vacas que consumieron 13 raciones balanceadas con diferentes relaciones de proteína y energía.

Los valores por tratamiento oscilaron entre 9 y 18.3 mg/dl.  Los menores valores de MUN se observaron en las vacas de más alta producción y fueron  aumentando a medida que avanzaba la lactancia (Tabla 1) y la producción de leche disminuía.  Encontraron una alta correlación (r² = 0.82) entre el escape de N del rumen y el contenido de MUN en la leche.  El valor promedio de pérdida de nitrógeno estuvo significativamente correlacionado con el valor promedio de MUN (r = 0.96) analizado en muestras del tanque colector.  Como conclusión recomendaron la validez de la determinación de urea en leche como índice para evaluar la eficiencia de utilización del nitrógeno en vacas lecheras.

TABLA 1.  CONCENTRACIONES DE MUN (mg/dl) EN LECHE DE
VACAS HOLSTEIN A DIFERENTES PERIODOS POSTPARTO

Semanas en Leche	Leche kg/vaca/d)	Proteína (%)	MUN (mg/dl)
5	36.8	3.14	11.78
9	35.0	3.12	12.12
14	32.3	3.22	12.82
20	29.5	3.32	13.59

Promedios de 125 vacas.
Hof et al.  1997.  Agricultural University, Wagningen, Netherlands.

Lykos et al. (1997) encontraron una relación negativa entre el contenido energético de la ración y el contenido de MUN en vacas altas productoras (Tablas 2 y 3).  A medida que la densidad energética aumentó manteniendo el nivel de proteína de la dieta constante, la producción de leche diaria aumentó y descendió el contenido de MUN.

TABLA 2. RESPUESTA DE VACAS HOLSTEIN A DIFERENTES NIVELES
DE ENERGÍA EN LA DIETA

Item	Nivel de Energía
	Bajo	Medio	Alto
Proteína, % MS	17.2	16.7	16.6
ENL, Mcal/kg	1.57	1.6	1.64
MS, kg/vaca/d	26.5	26.6	26.3
Leche, kg/vaca/d	40.6	41.6	43.2
Proteína en leche, %	2.83	2.86	2.89

Lykos et al.  1997.  Pennsylvania State University.

TABLA 3.  RESPUESTA DE VACAS HOLSTEIN A DIFERENTES NIVELES
DE ENERGÍA EN LA DIETA

Item	Nivel de Energía
	Bajo	Medio	Alto
pH ruminal	6.43	6.3	6.19
NH3 en rumen (mg/dl)	11.5	9.83	8.1
BUN (mg/dl)	14.6	14.2	12.8
MUN (mg/dl)	16.2	15.4	13.7
Conversión de N en leche, %	24.7	26.3	28

Lykos et al.  1997.  Pennsylvania State University.

La respuesta de vacas Holstein y Jersey a diferentes niveles de proteína degradable en la dieta fue estudiada por Rodríguez et al. (1997), quienes encontraron diferencias en MUN con respecto a la raza y al nivel de proteína degradable (Tabla 4).  Los valores de MUN fueron 12% superiores en las vacas Holstein y tendieron a ser mayores en las vacas que recibieron las mayores cantidades de proteína degradable.

TABLA 4. RESPUESTA DE VACAS HOLSTEIN Y JERSEY A DIETAS COMPLETAS
CON DIFERENTE NIVEL DE PROTEINA DEGRADABLE (16% PC)

	Nivel de Proteína Degradable (%)
	71	59
Leche, kg/d
Holstein	29.2	32.7
Jersey	22.6	22.8
MUN (mg/dl)
Holstein	25	24
Jersey	22	21

Rodríguez, et al. 1997. Virginia Polytechnic Institute and State University.

Wright et al. (1998) estudiaron los efectos de diferentes niveles de ingestión de proteína sobre la eficiencia de utilización del nitrógeno y los valores MUN. Reportaron reducción en la eficiencia de utilización del nitrógeno a medida que la cantidad de proteína ingerida aumentaba. Los valores de MUN fueron paralelos a los incrementos de la proteína en la dieta (Tabla 5). Para las dietas altas en proteína encontraron un índice inferior de conversión de N en leche (18%) y para la dieta baja en proteína un índice superior (33%) a los promedios (20%) reportados por Tamminga (1992) para los hatos lecheros holandeses.

 TABLA 5. EFECTO DE DIFERENTE INGESTIÓN DE PROTEÍNA SOBRE PRODUCCIÓN DE LECHE Y CONTENIDO DE MUN

Nivel de Ingestión
Item	Bajo	Medio	Alto
Materia seca, kg/d	18.5	18.4	18.7
Proteína, % M.S.	10.2	15.9	22.5
Leche, kg/d	23	25	27
Conversión de N en leche, %	32	24	18
MUN, mg/dl	7	22	33

Wright et al. 1998. University of Guelph.

La mejor manera para evitar las pérdidas de N es el balance adecuado de la dieta para acercarla lo más posible a las necesidades del animal.

En dietas bien balanceadas la mayor pérdida de nitrógeno proviene de la de aminación. Esta pérdida podrá reducirse a la mínima cantidad inevitable cuando el suministro de aminoácidos al intestino se ajuste en forma precisa a las necesidades del animal.

Algunos problemas reproductivos de los hatos lecheros como bajas tasas de concepción, repetición de calores, aumentos en los días abiertos y en los servicios por concepción se han asociado con los niveles de nitrógeno de la dieta (Carroll et al., 1988 ; Ferguson y Chalupa, 1989 ; Canfield et al., 1990).

García-Bojalil et al. (1998) estudiaron los efectos de dos niveles de proteína degradable en la ración de vacas lecheras sobre algunos índices reproductivos. Las vacas que recibieron las mayores cantidades de proteína degradable (15.7%) presentaron la menor frecuencia de fase lutea (60 vs. 92%) en comparación con las que recibieron solamente 11% (Tabla 6).

TABLA 6. EFECTO DE DIFERENTES NIVELES DE PROTEÍNA DEGRADABLE
SOBRE BUN Y EFICIENCIA REPRODUCTIVA (PC, 20%)

	Proteína Degradable (%)
	11	15.7
Leche, kg/d	27.1	25.5
BUN, mg/dl	17.1	22.4
Vacas con actividad luteal, %	92	60
Pico progesterona, ng/ml	8.8	6.7

García-Bojalil et al. 1998. University of Florida.

El aumento en la degradabilidad de la proteína estuvo asociado con menor intensidad de la actividad ovárica. El número promedio de folículos (2.1 vs. 1.7, P < 0.062) y el tamaño de los folículos más grandes (24.8 mm vs. 18.9 mm, P < 0.037), así como el área total de todos los folículos (27.9 mm vs. 21.3 mm, P = 0.052) fueron mayores o tendieron a ser mayores en las vacas que recibieron dieta con baja proteína degradable (García-Bojalil et al., 1998).

La iniciación de la actividad luteal (basada en los niveles de progesterona) se demoró 13.4 días más (38.6 vs. 25.2, P = 0.002) cuando el porcentaje de proteína degradable se aumentó de 11.1 a 15.7% (García-Bojalil et al., 1998).

Los contenidos de BUN correspondieron a los niveles de proteína degradable, siendo mayores en la dieta de 15.7% de proteína degradable (22.4 vs. 17.1 mg/dl). Los mayores niveles de BUN estuvieron asociados con menor eficiencia reproductiva.

Los niveles altos de urea en el suero se han correlacionado con infertilidad en algunos casos (Ferguson et al., 1988 ; Ferguson et al., 1986). La alteración reproductiva puede ser causada por la urea, el amoniaco u otros compuestos nitrogenados no identificados que pueden afectar el óvulo, el espermatozoide o los embriones jóvenes. La urea se ha demostrado tóxica para el espermatozoide y el óvulo (Dasgupta et al., 1970 ; Umezaki y Fordvey-Lettlage, 1975) y puede causar aborto cuando se inyecta intraamniótica (Grennhalf y Diggory, 1971).