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El Servei de Nutrició i Benestar Animal de la UAB (SNiBA) lidera el projecte SMARTFARM per a la millora de l'eficiència de les granges catalanes. El projecte proposa la tecnificació dels processos productius, per a la identificació, monitorització i validació d'aquells paràmetres clau per a les necessitats actuals de la ramaderia, que ha de trobar un equilibri entre el cost de producció i la salut i el benestar animal. El Servicio de Nutrición y Bienestar Animal de la UAB (SNiBA) lidera el proyecto SMARTFARM para la mejora de la eficiencia de las granjas catalanas. El proyecto propone la tecnificación de los procesos productivos, para la identificación, monitorización y validación de aquellos parámetros clave para las necesidades actuales de la ganadería, que ha de hallar un equilibrio entre el coste de producción y la salud y el bienestar animal.

En el procés digestiu dels remugants intervé una complexe població de microorganismes que degrada la matèria vegetal i possibilita obtenir energia útil per a l'animal hoste. L'isard i la vaca, tot i ser tots dos remugants han d'utilitzar el seu sistema gastrointestinal de manera diferent. Investigadors de la UAB han comparat el funcionament de les poblacions bacterianes ruminals d'ambdues espècies. Han arribat a la conclusió que els bacteris de l'isard i de la vaca poden degradar la dieta en les mateixes condicions. No obstant això, els perfils de fermentació ruminal són diferents suggerint que existeixen diferències entre les poblacions bacterianes predominants d'ambdues espècies. En el proceso digestivo de los rumiantes interviene una compleja población de microorganismos que degradan la materia vegetal y posibilitan obtener energía útil para el animal huésped. El rebeco y la vaca, aunque ambos son rumiantes, han de utilizar su sistema gastrointestinal de manera diferente. Investigadores de la UAB han comparado el funcionamiento de las poblaciones bacterianas ruminales de ambas especies. Han llegado a la conclusión de que las bacterias del rebeco y de la vaca pueden degradar la dieta en las mismas condiciones. No obstante, los perfiles de fermentación ruminal son diferentes, sugiriendo que existen diferencias entre las poblaciones bacterianas de ambas especies.

L'objectiu d'aquesta tesi va ser avaluar la capacitat dels diferents aglutinants de micotoxines per adsorbir micotoxines i nutrients entre diferents metodologies. Durant la tesi es van realitzar dues revisions de la literatura per avaluar l'eficàcia d'adsorció de diferents aglutinants de micotoxines (MTB) per adsorbir micotoxines. En la primera revisió, es van incloure 68 articles d'experiments in vitro de la literatura per avaluar la capacitat de vuit MTB per adsorbir les 6 micotoxines principals. Els resultats van mostrar que la capacitat d'adsorció de micotoxines era la més alta per al carbó actiu i la més baixa pels altres aglutinants. Per les micotoxines, l'adsorció d'aflatoxina va ser la més alta i la del desoxinivalenol la més baixa. Els resultats també van mostrar que el pH va afectar la capacitat d'adsorció de la paret cel·lular del llevat entre les MTB i l'adsorció d'ocratoxina i zearalenona entre les micotoxines. La segona revisió, va consistir en una metaanàlisi de xarxa que incloïa 28 articles que avaluaven l'eficàcia de MTB per reduir els índexs d'aflatoxina M1 (AFM1) a la llet després d'un desafiament amb aflatoxina B1 (AFB1) en vaques lleteres. Els resultats van mostrar que la bentonita tenia la capacitat més alta per reduir els índexs de llet AFM1 i la paret cel·lular de llevat la més baixa. A continuació, es van realitzar tres experiments per avaluar la capacitat de la MTB per adsorbir nutrients. En els experiments 1 i 2, es van realitzar proves in vitro per avaluar la capacitat de 6 MTB per adsorbir 3 aminoàcids, 4 vitamines hidrosolubles i 3 vitamines liposolubles. Els estudis in vitro van consistir en la preparació d'un tampó d'incubació adaptat de Lemke et al. (2001) on els substrats es van incubar per separat i junts. L'adsorció mitjana d'AA quan es va incubar per separat va ser del 44% amb l'adsorció més alta per a la clinoptilolita, i l'adsorció es va reduir al 20% quan s'incubava juntament amb la més alta adsorció per a la montmorillonita. La mitjana d'adsorció de vitamines quan s'incuben per separat va ser la més alta adsorció per a la montmorillonita (35%), i l'adsorció va augmentar fins al 46% quan les vitamines es van incubar juntament amb l'adsorció més alta per a la montmorillonita. La taxa de recuperació de vitamines liposolubles va ser alta per a la vitamina D i E, però baixa per a la vitamina A, cosa que va limitar el seu ús per a la prova d'unió. Quan les vitamines liposolubles es van incubar per separat, la vitamina D només va ser adsorbida per YCW. L'adsorció de vitamina E va ser més alta per a la bentonita i la montmorillonita, i la més baixa per a la sepiolita i el carbó activat. Quan es van incubar junts, la vitamina D no va ser adsorbida per cap MTB, i l'adsorció de vitamina E va ser més alta per a la bentonita i la montmorillonita, i la més baixa per a la sepiolita. A l'experiment 3, es van utilitzar sis vaques Holstein canulades en un disseny creuat amb dos tractaments, una dieta de control amb o sense montmorillonita. Les vitamines solubles en aigua es van infondre individualment a l'abomàs a través de la cànula ruminal i es van recollir mostres de sang per estudiar la dinàmica de les seves concentracions plasmàtiques. No es van observar diferències en la concentració basal, el temps a la concentració màxima, la concentració màxima i l'àrea sota la corba de vitamina A i B6. Les concentracions plasmàtiques de vitamines D, E i B1 no van tenir pics de concentració i no es van veure afectades per la suplementació de montmorillonita. El objetivo de esta tesis fue evaluar la capacidad de diferentes adsorbentes de micotoxinas para adsorber micotoxinas y nutrientes entre diferentes metodologías. Se realizaron dos revisiones de literatura durante la tesis para evaluar la eficacia de adsorción de diferentes adsorbentes de micotoxinas (MTB) para adsorber micotoxinas. En la primera revisión, se incluyeron 68 artículos de experimentos in vitro de la literatura para evaluar la capacidad de ocho MTB para adsorber las 6 micotoxinas principales. Los resultados mostraron que la capacidad de adsorción de micotoxinas fue la más alta para el carbón activado y la más baja para los otros aglutinantes. Para las micotoxinas, la adsorción de aflatoxina fue la más alta y la de deoxinivalenona la más baja. Los resultados también mostraron que el pH afectó la capacidad de adsorción de la pared celular de levadura entre MTB y la adsorción de ocratoxina y zearalenona entre micotoxinas. La segunda revisión consistió en un metaanálisis en red que incluyó 28 artículos que evaluaron la eficacia de MTB para reducir los índices de aflatoxina M1 (AFM1) en la leche después de un desafío con aflatoxina B1 (AFB1) en vacas lecheras. Los resultados mostraron que la bentonita tenía la capacidad más alta para reducir los índices de leche de AFM1 y la pared celular de la levadura la más baja. A continuación, se realizaron tres experimentos para evaluar la capacidad de MTB para adsorber nutrientes. En el experimento 1 y 2 se realizaron pruebas in vitro para evaluar la capacidad de 6 MTB para adsorber 3 aminoácidos, 4 vitaminas hidrosolubles y 3 liposolubles. Los estudios in vitro consistieron en la preparación de un tampón de incubación adaptado de Lemke et al. (2001) donde los sustratos se incubaron juntos y por separado. La adsorción promedio de AA cuando se incubó por separado fue del 44 % con la adsorción más alta para clinoptilolita, y la adsorción se redujo al 20 % cuando se incubó junto con la adsorción más alta para montmorillonita. El promedio de adsorción de las vitaminas cuando se incubaron por separado fue la adsorción más alta para la montmorillonita (35 %), y la adsorción aumentó al 46 % cuando las vitaminas se incubaron junto con la adsorción más alta para la montmorillonita. La tasa de recuperación de las vitaminas liposolubles fue alta para la vitamina D y E, pero baja para la vitamina A, lo que limitó su uso para la prueba de unión. Cuando las vitaminas liposolubles se incubaron por separado, la vitamina D solo fue adsorbida por YCW. La adsorción de vitamina E fue más alta para bentonita y montmorillonita, y más baja para sepiolita y carbón activado. Cuando se incubaron juntas, la vitamina D no fue adsorbida por ninguna MTB, y la adsorción de vitamina E fue más alta para bentonita y montmorillonita, y más baja para sepiolita. En el experimento 3 se utilizaron seis vacas Holstein canuladas en un diseño cruzado con dos tratamientos, una dieta control con o sin montmorillonita. Las vitaminas hidrosolubles se infundieron individualmente en el abomaso a través de la cánula ruminal y se recolectaron muestras de sangre para estudiar la dinámica de sus concentraciones plasmáticas. No se observaron diferencias en la concentración basal, el tiempo de concentración máxima, la concentración máxima y el área bajo la curva de vitamina A y B6. Las concentraciones plasmáticas de vitaminas D, E y B1 no tuvieron picos de concentración y no se vieron afectadas por la suplementación con montmorillonita. Los resultados de este estudio no muestran evidencia de que la montmorillonita afectara la biodisponibilidad de las vitaminas A y B6 in vivo. The aim of this thesis was to evaluate the capacity of different mycotoxin binders to adsorb mycotoxins and nutrients among different methodologies. Two literature reviews were conducted during the thesis to evaluate the adsorption efficacy of different mycotoxin binders (MTB) to adsorb mycotoxins. In the first review, 68 papers of in vitro experiments were included from the literature to evaluate the capacity of eight MTB to adsorb the 6 major mycotoxins. Results showed that the mycotoxin adsorption capacity was the highest for activated carbon and lowest for the other binders. For mycotoxins, the adsorption of aflatoxin was the highest and that of deoxynivalenol the lowest. Results also showed that pH affected the adsorption capacity of yeast cell wall among MTB, and the adsorption of ochratoxin and zearalenone among mycotoxins. The second review, consisted on a network meta-analysis that included 28 papers evaluating the efficacy of MTB to reduce aflatoxin M1 (AFM1) indexes in milk after an aflatoxin B1 (AFB1) challenge in dairy cows. Results showed that bentonite had the highest capacity to reduce AFM1 milk indexes and yeast cell wall the lowest. In continuation, three experiments were conducted to evaluate the capacity of MTB to adsorb nutrients. In experiment 1 and 2, in vitro tests were conducted to assess the capacity of 6 MTB to adsorb 3 amino acids, 4 water-soluble and 3 fat-soluble vitamins. The in vitro studies consisted of the preparation of an incubation buffer adapted from Lemke et al. (2001) where substrates were incubated separately and together. The average adsorption of AA when incubated separately was 44% with the highest adsorption for clinoptilolite, and the adsorption was reduced to 20% when incubated together with the highest adsorption for montmorillonite. The adsorption average of vitamins when incubated separately was the highest adsorption for montmorillonite (35%), and the adsorption increased to 46% when vitamins were incubated together with the highest adsorption for montmorillonite. The recovery rate of fat-soluble vitamins was high for vitamin D and E, but low for vitamin A which limited its use for the binding test. When fat-soluble vitamins were incubated separately, vitamin D was only adsorbed by YCW. Vitamin E adsorption was highest for bentonite and montmorillonite, and lowest for sepiolite and activated carbon. When incubated together, vitamin D was not adsorbed by any MTB, and vitamin E adsorption was highest for bentonite and montmorillonite, and lowest for sepiolite. In experiment 3, six cannulated Holstein cows were used in a crossover design with two treatments, a control diet with or without montmorillonite. Water-soluble vitamins were infused individually into the abomasum through the ruminal cannula and blood samples were collected to study the dynamics of their plasma concentrations. No differences were observed in the basal concentration, the time at maximal concentration, the maximal concentration and the area under the curve of vitamin A and B6. Plasma concentrations of vitamins D, E and B1 had no concentration peaks, and were not affected by montmorillonite supplementation. Results of this study do not show evidence that montmorillonite affected the bioavailability of vitamins A and B6 in vivo. In contrast to in vitro studies, in vivo studies do not confirm the capacity of montmorillonite to adsorb nutrients. However, it was not clear if the plasma vitamin concentrations were an adequate marker of bioavailability, and/or the dose of vitamins or the length of treatments was sufficient to elicit a response.

Per millorar l'eficiència de la fermentació del rumen, es van avaluar dos additius alimentaris diferents, olis essencials (EO) i àcid guanidinoacètic (GAA) en tres estudis in vitro. A l'estudi 1, 12 EO: anís estrellat, cassia, geraniol, llimona (LEM), limonè, farigola, arbre del te, coriandre (COR), pebrot, pebre negre, cúrcuma i gingebre (GIN), a Exp. 1 a tres dosis, i combinacions d'olis LEM, COR i GIN en Exp. 2, es va afegir un farratge 50:50: dieta concentrada. A l'Exp.1, el LEM va tendir a augmentar la proporció de propionat i va tendir a disminuir la proporció d'acetat a propionat. L'estrella d'anís, el COR i la farigola van tendir a augmentar la proporció de butirat. El pebrot, el COR i la farigola van disminuir la concentració d'amoníac-N. En Exp. A la figura 2, es va observar una sinergia entre LEM i COR que augmenta la proporció total de VFA i propionat, i un Disminució de la relació entre acetat i propionat. Tanmateix, l'addició de dosis elevades de GIN a la barreja LEM + COR va tenir un efecte antagònic sobre el perfil de fermentació del rumen. A l'estudi 2, es va provar una barreja d'olis d'estrella d'anís i cassia (BAC) i LEM amb quatre transportadors diferents: sílice-gira-sol (SIL), oli de colza (RAP), terra de diatomeas (DIAT) i panotxa de blat de moro (CCO). vitro. En Exp. 1, els tractaments van ser: control negatiu, monensina (MON) com a control positiu, BAC, LEM, SIL, RAP, DIAT, CCO, LEM+SIL, LEM+RAP, LEM+DIAT i LEM+CCO. En Exp. 2, BAC i LEM es van utilitzar per estimar la producció total de gas i metà. A tots els tractaments se'ls va afegir un farratge 50:50: dieta concentrada. En Exp. 1, BAC i LEM van augmentar els àcids grassos volàtils totals, i SIL, RAP i CCO van tendir a augmentar els àcids grassos volàtils totals. Entre les combinacions de EO+portadors, només la combinació LEM-RAP va tenir un efecte, disminuint la concentració d'amoníac-N. En Exp. 2, BAC va disminuir la producció total de gas i metà, i la relació metà/gas total. En canvi, el LEM va augmentar el metà total i la proporció metà/gas total. A l'estudi 3, es van utilitzar 8 fermentadors de cultiu continu de doble flux en 2 períodes (7 dies d'adaptació i 3 dies de mostreig). Els tractaments es van organitzar en un factorial 2 × 2, amb factors com el tipus de condicions de fermentació: vedella (pH entre 5,5 i 6,5; dieta 10:90 farratge: concentrat, 16,3% CP i 17,6% NDF) o lactis (pH entre 5,8 i 6,8; dieta 50:50 farratge: concentrat, 17,1% CP i 30,0% NDF); i GAA: 0 vs. 2 g/d. Es van mantenir constants les velocitats de dilució de temperatura (38,5 ºC), líquid (0,10/h) i sòlid (0,05/h). Dietes (90 g/d MS) es van alimentar en 3 porcions/d. No es van observar diferències en la veritable degradació de l'OM. La degradació de l'NDF, les proporcions d'acetat i butirat, la proporció d'acetat a propionat, la concentració de NH 3 -N, el flux de N total i N d'amoníac, l'eficiència de la síntesi de proteïnes microbianes i la diversitat alfa i beta de la població microbiana eren més altes en lactis que en la vedella. El VFA total i la proporció de propionat eren més alts a la carn de boví que als lactis. El GAA va augmentar la concentració de NH 3 -N i el flux de N total i d'amoníac. La degradació microbiana del GAA va ser més elevada en les condicions de fermentació dels lactis (69,8%) que en la carn de boví (6,30%). Para mejorar la eficiencia de la fermentación ruminal, se evaluaron dos aditivos alimenticios, aceites esenciales (EO) y ácido guanidinoacético (GAA) en tres estudios in vitro. En el estudio 1, 12 EO: anís estrellado, casia, geraniol, limoncillo (LEM), limoneno, tomillo, árbol de té, cilantro (COR), pimiento, pimienta negra, cúrcuma y jengibre (GIN), en Exp. 1 en tres dosis, y combinaciones de aceites LEM, COR y GIN en Exp. 2, se agregó una dieta 50:50 de forraje: concentrado. En Exp.1, LEM tendió a aumentar la proporción de propionato y tendió a disminuir la proporción de acetato a propionato. El anís estrellado, el COR y el tomillo tendieron a aumentar la proporción de butirato. Capsicum, COR y tomillo redujeron la concentración de amoníaco-N. En Exp. 2, se observó una sinergia entre LEM y COR que aumenta la proporción de AGV totales y propionato, y una disminución de la relación acetato/propionato. Sin embargo, la adición de altas dosis de GIN a la mezcla LEM + COR tuvo un efecto antagónico en el perfil de fermentación ruminal. En el estudio 2, se probó una mezcla de aceites de estrella de anís y casia (BAC) y LEM con cuatro vehículos diferentes: sílice-girasol (SIL), aceite de colza (RAP), tierra de diatomeas (DIAT) y mazorca de maíz (CCO). vitro. En Exp. 1, los tratamientos fueron: control negativo, monensina (MON) como control positivo, BAC, LEM, SIL, RAP, DIAT, CCO, LEM+SIL, LEM+RAP, LEM+DIAT y LEM+CCO. En Exp. 2, BAC y LEM se utilizaron para estimar la producción total de gas y metano. A todos los tratamientos se les adicionó una dieta 50:50 de forraje: concentrado. En Exp. 1, BAC y LEM aumentaron los ácidos grasos volátiles totales, y SIL, RAP y CCO tendieron a aumentar los ácidos grasos volátiles totales. Entre las combinaciones de EO+portadores, sólo la combinación LEM-RAP tuvo efecto, disminuyendo la concentración de amoníaco-N. En Exp. 2, BAC disminuyó la producción total de gas y metano, y la relación metano/gas total. En contraste, LEM aumentó el metano total y la relación metano/gas total. En el estudio 3, se utilizaron 8 fermentadores de cultivo continuo de doble flujo en 2 períodos (7 días de adaptación y 3 días de muestreo). Los tratamientos se dispusieron en un factorial 2 × 2, siendo los factores el tipo de condiciones de fermentación: bovino (pH entre 5,5 y 6,5; dieta 10:90 forraje:concentrado, 16,3% PB y 17,6% FDN) o lechero (pH entre 5,8 y 6.8;dieta 50:50 forraje:concentrado, 17.1% PB y 30.0% FDN); y GAA: 0 frente a 2 g/d. Se mantuvieron constantes la temperatura (38,5 ºC), las tasas de dilución líquida (0,10/h) y sólida (0,05/h). dietas (90 g/d MS) se alimentaron en 3 porciones/d. No se observaron diferencias en la verdadera degradación de MO. La degradación de NDF, las proporciones de acetato y butirato, la proporción de acetato a propionato, la concentración de NH 3 -N, el flujo de N total y N amoniacal, la eficiencia de la síntesis de proteínas microbianas y la diversidad alfa y beta de la población microbiana fueron mayores en lácteos que en la carne de res. Los AGV totales y la proporción de propionato fueron mayores en la carne de res que en los lácteos. El GAA aumentó la concentración de NH 3 -N y el flujo de N total y amoniacal. La degradación microbiana de GAA fue mayor en las condiciones de fermentación de lácteos (69,8%) que en carne de res (6,30%). To improve rumen fermentation efficiency, two feed additives, essential oils (EO) and guanidinoacetic acid (GAA) were evaluated in three in vitro studies. In study 1, 12 EO: anise star, cassia, geraniol, lemongrass (LEM), limonene, thyme, tea tree, coriander (COR), capsicum, black pepper, turmeric and ginger (GIN), in Exp. 1 at three doses, and combinations of LEM, COR and GIN oils in Exp. 2, were added a 50:50 forage: concentrate diet. In Exp.1, LEM tended to increase the propionate proportion and tended to decrease the acetate to propionate ratio. Anise star, COR, and thyme tended to increase butyrate proportion. Capsicum, COR, and thyme decreased ammonia-N concentration. In Exp. 2, a synergy was observed between LEM and COR that increase total VFA and propionate proportion, and a decrease in the acetate to propionate ratio. However, the addition of high doses of GIN to the LEM + COR mix had an antagonistic effect on the rumen fermentation profile. In study 2, a blend of anise star and cassia oils (BAC) and LEM with four different carriers: silica-sunflower (SIL), rapeseed oil (RAP), diatomaceous earth (DIAT) and corn cob (CCO), were tested in vitro. In Exp. 1, treatments were: negative control, monensin (MON) as positive control, BAC, LEM, SIL, RAP, DIAT, CCO, LEM+SIL, LEM+RAP, LEM+DIAT and LEM+CCO. In Exp. 2, BAC and LEM were used to estimate total gas and methane production. All treatments were added a 50:50 forage: concentrate diet. In Exp. 1, BAC and LEM increased total volatile fatty acids, and SIL, RAP and CCO tended to increase total volatile fatty acids. Among the combinations of EO+carriers, only the combination LEM- RAP had an effect, decreasing ammonia-N concentration. In Exp. 2, BAC decreased total gas and methane production, and the ratio methane/total gas. In contrast, LEM increased total methane and the ratio methane/total gas. In study 3, 8 dual flow continuous culture fermenters were used in 2 periods (7 days adaptation and 3 days sampling). Treatments were arranged in a 2 × 2 factorial, with factors being the type of fermentation conditions: beef (pH between 5.5 and 6.5; diet 10:90 forage:concentrate, 16.3% CP and 17.6% NDF) or dairy (pH between 5.8 and 6.8; diet 50:50 forage:concentrate, 17.1% CP and 30.0% NDF); and GAA: 0 vs. 2 g/d. Temperature (38.5 ºC), liquid (0.10/h) and solid (0.05/h) dilution rates were kept constant. Diets (90 g/d DM) were fed in 3 portions/d. No differences were observed on true OM degradation. Degradation of NDF, the proportions of acetate and butyrate, the acetate to propionate ratio, NH 3 -N concentration, the flow of total N and ammonia N, the efficiency of microbial protein synthesis, and alpha and beta diversity of microbial population were higher in dairy than in beef. Total VFA and the propionate proportion were higher in beef than in dairy. The GAA increased NH 3 -N concentration and the flow of total and ammonia N. The microbial degradation of GAA was higher in dairy (69.8%) than in beef (6.30%) fermentation conditions.

A central component in the structure of a milk production system is the feeding strategy to be used and associated with this, the profile of the animals adapted to each system. Also, in a grazing dairy system, the distance to the grasslands is frequently viewed as a problem because the cows need to walk long distances to access the pasture every day. In feeding strategies which include pasture from direct harvest, the focus should also be given to the category of animals, since that primiparous dairy cows may be more sensitive to these systems. Therefore, the three experimental works carried out in this thesis intend to characterize how these three imposed factors affect the efficiency of food use testing: (i) Cows of different genetic origin, managed in different feeding strategies on direct grazing; (ii) cows that walking to access to the pasture, and, (iii) primiparous cows that were subjected to a reduction in milking frequency during early lactation. In general, food efficiency was affected by the factors evaluated. As the main results, it was observed that Holstein genetic mainly affected the production variables, and the feeding strategies mainly affected the nutrient consumption and digestibility variables. It was also observed that walking at 5 km/d or fasting for approximately 100 min/d did not affect intake, but behavior, rumen fermentation, and milk production were more affected by fasting than walking. At the same time, cows milked once a day had the same intake compared to cows milked twice, but during the treatment period, milk production was 40% lower in cows milked once a day. In these same animals, the serum concentration of β-hydroxybutyrate was poorly related to energy balance during early lactation. Thus, we synthetically conclude that: (i) the increasing inclusion of grass directly harvested by cows, decreases the feed efficiency for milk production, (ii) fasting during exercise is the main responsible for the decrease in milk production of dairy cows, as a consequence of lower fibrous digestibility, and (iii) cows milked once a day had a decrease of approximately 50% in nutrient-use efficiency for milk production but presented a better energy status. According to the general hypothesis, the factors evaluated in this doctoral thesis affected nutrient-use efficiency for milk production. Un componente central en la estructuración de un sistema de producción de leche es la estrategia de alimentación a utilizar, y asociado a eso, el origen genético de los animales que mejor se adapte a cada sistema. Adicionalmente, la lechería pastoril plantea desafíos respecto a la cosecha directa de las pasturas, ya que los animales deben caminar largas distancias para obtener el alimento. Además, en estrategias de alimentación que cuentan con un componente de pastura, el enfoque también debe ser dado a la categoría animal, ya que vacas de primera cría podrían presentar mayor sensibilidad a estos sistemas. Por lo tanto, los tres trabajos realizados pretenden caracterizar como los factores impuestos afectan la eficiencia de uso de los alimentos de las vacas en sistemas de producción de leche pastoriles, siendo: (i) vacas de diferente origen genético que son manejadas en diferentes estrategias de alimentación en cuanto a la cosecha de pastura; (ii) vacas que necesitan caminar para obtener la pastura, y (iii) de vacas de primera cría que son sometidas a una reducción de la frecuencia de ordeño durante el inicio de la lactación. De manera general, la eficiencia alimentaria se vio afectada por todos los factores evaluados. Como resultados principales, se observó que el origen genético dentro de la raza Holstein afectó principalmente las variables de producción, y que la estrategia de alimentación afectó principalmente las variables de consumo y digestibilidad de los nutrientes. También que la caminata de 5 km/día, o el ayuno de aproximadamente 100 min al día no afectaron el consumo, pero el comportamiento, la fermentación del rumen y la producción de leche fueron afectados en mayor grado por el ayuno que por la caminata. Paralelamente, vacas ordeñadas una vez al día presentaron igual consumo que vacas ordeñadas dos veces por día, pero durante el período de tratamiento, la producción de leche fue 40% menor en vacas ordeñadas una vez al día. En estos mismos animales, la concentración sérica de β-Hidroxibutirato durante la lactancia temprana estuvo poco relacionada con el balance energético. De manera sintética concluimos que: (i) a mayor nivel de forraje cosechado en forma directa, menor es la eficiencia alimentaria para la producción de leche de las vacas, (ii) el ayuno durante la caminata, más que la caminata per se, es el gran responsable de la caída de la respuesta productiva de vacas lecheras, principalmente por afectar el aprovechamiento digestivo de la fracción fibrosa de la dieta, y (iii) las vacas ordeñadas una vez al día tuvieron una disminución aproximada de 50% de la eficiencia del uso de los nutrientes para producción, pero esto resultó en un mejor estatus energético de los animales. Así, en concordancia con la hipótesis general, los factores evaluados en la presente tesis doctoral impactaron en la eficiencia del uso de los nutrientes para la producción de leche de las vacas en sistemas de producción de leche pastoriles.

Es van dur a terme tres experiments per determinar si el sistema de monitorització de l’activitat podria utilitzar-se com un predictor de malalties en bovins. En el primer experiment, vedells Frisons van ser monitoritzats durant els 60 d posteriors a l’arribada a la granja. Es va controlar l’estat sanitari. Es va utilitzar un disseny d’aparellament (matched-pair design) per comparar vedells sans contra malalts, i es va realitzar un model de regressió logística per desenvolupar un model de predicció. Els vedells sans van fer 1476±195 passos/d, van estar un total de 185±32,5 min/d en la menjadora, van fer 10±1,1 visites/d a la menjadora, 19,5±1,8 canvis de posició de peu a tombat/d, i van estar 978±30,5 min/d tombats. Els vedells malalts van fer menys passos, van tenir 18% menys visites a la menjadora en els dies -1 i 0, van dedicar menys temps a menjar en els dies -10 i -1, i van tenir 15% menys canvis de postura de peu a tombat entre els dies -2 a +9 comparat amb els vedells sans. El model de predicció desenvolupat pel dia -10 tenia una sensibilitat, especificitat i precisió del 67%, taxa de falsos positius del 60% i taxa de falsos negatius del 14%. Els resultats indiquen les malalties es poden predir. En el segon experiment, vedells pasteros van ser monitoritzats durant tres mesos des de l’arribada a la granja. Es va controlar l’estat sanitari. Per comparar vedells malalts i sans, es va realitzar un disseny d’aparellament (matched-pair design) i es va construir un model de regressió logística per desenvolupar un model de predicció. Els vedells sans van fer una mitjana de 2422±128,3 passos/d, van visitar les menjadores 8 ± 0,15 vegades/d per un total de 95±8,2 min/d, van tenir 27,8±0,76 canvis de postures/d i van estar 889±12,5 min/d tombats. Els vedells malalts es van caracteritzar per estar menys temps a la menjadora i menys temps tombats que els sans. També van fer menys canvis de postura de peu a tombats, menys passos i van freqüentar menys la menjadora en comparació amb els vedells sans. El model de predicció va ser capaç de predir vedells en risc d’emmalaltir 9 d abans dels símptomes amb una sensibilitat i especificitat del 79,2% i 81,3%, respectivament. La seva validació resultar en 50% de taxa de falsos positius i 7% de taxa de falsos negatius. Els resultats suggereixen que els sistemes poden ser útils en la identificació de vedells malalts. En el tercer experiment, vaques Holstein van ser monitoritzades des del dia -21 fins al dia del part. Es va controlar l’estat sanitari fins 30 postpart. Es va construir un model mixt lineal multivariada des del dia -21 fins al dia del part per comparar vaques malaltes i sanes. Es va desenvolupar un model de regressió logística per predir la metritis. Les vaques sanes van realitzar 1.627 ± 56 passos/d, van visitar les menjadores 8,5±0,3 vegades/d per un total de 184±10.6 min/d, van fer 10±0,5 canvis de postura de peu a assegut/d, i van passar 743±18,4 min/d tombats. Les vaques malaltes van fer 1644±89 passos/d, van visitar les menjadores 8±0,4 vegades/d per un total de 183±10 min/d, van tenir 11±0,6 canvis de postures/d, i van dedicar 740±40 min/d tombats. El model de predicció de metritis amb la major sensibilitat (73%) i especificitat (86%), tenia una precisió del 83,7%, taxa de falsos positius del 48,4% i taxa de falsos negatius del 6,1%. Els resultats indiquen que la metritis postpart es pot predir amb antelació. Se llevaron a cabo tres experimentos para determinar si el sistema de monitoreo de la actividad podría usarse como un predictor de enfermedades en bovinos. En el primer experimento, terneros Frisones fueron monitorizados durante los 60 d posteriores a su llegada a la granja. Se controló su estado sanitario. Se usó un diseño de emparejamiento (Matched-pair design) para comparar terneros sanos contra enfermos, y se realizó un modelo de regresión logística para desarrollar un modelo de predicción. Los terneros sanos hicieron un promedio de 1476 ± 195 pasos/d, estuvieron un total de 185 ± 32,5 min/d en el comedero, hicieron 10 ± 1,1 vistitas/d al comedero, 19,5 ± 1,8 cambios de posición de pie a tumbado/d y estuvieron 978 ± 30,5 min/d tumbados. Los terneros enfermos hicieron menos pasos, tuvieron 18% menos visitas al comedero en los días -1 y 0, dedicaron menos tiempo a comer en los días -10 y -1, y tuvieron 15% menos cambios de postura de pie a tumbado entre los días -2 a +9 comparado con los terneros sanos. El modelo de predicción desarrollado para día -10 tenía una sensibilidad del 67%, especificidad del 67%, precisión del 67%, tasa de falsos positivos del 60% y tasa de falsos negativos del 14%. Los resultados indican las enfermedades se pueden predecir. En el segundo experimento, terneros pasteros fueron monitoreados durante los primeros tres meses desde su llegada a la granja. Su estado de salud fue controlado. Para comparar terneros enfermos y sanos, se realizó un diseño de emparejamiento (Matched-pair design) y se construyó un modelo de regresión logística para desarrollar un modelo de predicción. Los terneros sanos hicieron un promedio de 2422 ± 128,3 pasos/d, visitaron los comederos 8 ± 0,15 veces/d para un total de 95 ± 8,2 min/d, tuvieron 27,8 ± 0,76 cambios de posturas/d y estuvieron 889 ± 12,5 min/d tumbados. Los terneros enfermos se caracterizaron por estar menos tiempo en el comedero y menos tiempo tumbados que los sanos. También hicieron menos cambios de postura de pie a tumbados, menos pasos y frecuentaron menos el comedero en comparación con los terneros sanos. El mejor modelo de predicción fue capaz de predecir terneros en riesgo de enfermarse 9 d antes de los síntomas clínicos con una sensibilidad y especificidad del 79,2% y 81,3%, respectivamente. Su validación resultó en 50% de falsos positivos y 7% de falsos negativos. Los resultados sugieren que los sistemas de monitoreo de actividad pueden ser útiles en la identificación temprana de terneros enfermos. En el tercer experimento, vacas Holstein fueron monitoreadas desde el día –21 hasta el día del parto. Su estado de salud fue controlado hasta el día 30 postparto. Se construyó un modelo mixto lineal multivariado desde día –21 hasta el día del parto para comparar vacas enfermas y sanas. Se desarrolló un modelo de regresión logística para predecir la metritis. En promedio, las vacas sanas realizaron 1627 ± 56 pasos/d, visitaron los comederos 8,5 ± 0,3 veces/d para un total de 184 ± 10.6 min/d, hicieron 10 ± 0,5 cambios de postura de pie a sentado/d y pasaron 743 ± 18,4 min/d tumbados. Las vacas enfermas hicieron en promedio 1644 ± 89 pasos pasos/d, visitaron los comederos 8 ± 0,4 veces/d para un total de 183 ± 10 min/d, tuvieron 11 ± 0,6 cambios de posturas/d y dedicaron 740 ± 40 min/d tumbados. El modelo de predicción de metritis con la mayor sensibilidad (73%) y especificidad (86%), tenía una precisión del 83,7%, tasa de falsos positivos del 48,4% y tasa de falsos negativos del 6,1%. Los resultados indican que la metritis postparto se puede predecir con antelación. Three experiments were conducted to determine if an activity-monitoring systems could be used for an early predictor of the risk of sickness in cattle. In the first experiment, Friesian male calves were monitored from 30 to 90 d of life. Calf health status was controlled. A matched pair design was conducted from d -10 to +10 relative to the diseases diagnostic to compare sick versus healthy calves, and a multivariate logistic regression was performed on the days before the disease event to develop a prediction model. Healthy calves did daily 1,476 ± 195 steps, spent 185 ± 32.5 min at the feed bunk, did 10 ± 1.1 meals, 19.5 ± 1.8 lying bouts and spent 978 ± 30.5 min lying. Sick calves did fewer steps, had 18% less meals on d -1 and 0, spent less time at the feed bunk on d -10 and -1 and had 15% less lying bouts from d -2 to +9 compared with healthy calves. The prediction model developed for d -10 had a sensitivity of 67%, a specificity of 67%, and accuracy of 67%. The false discovery rates and the false omission rates were 60% and 14%, respectively. Results indicate that the occurrence of diseases can be predicted in advance and a preventive treatment can be applied only to animals at risk. In the second experiment, young bulls were monitored during the first three months after their arrival to the feedlot. Bulls were examined daily for health status. To compare sick and healthy bulls, a matched pair design was performed in the 20 d around the diseases event and a multivariate logistic regression model was built to develop a prediction model. Bulls did on average 2,422 ± 128.3 steps/d, attended the feed bunk 8 ± 0.15 times/d for a total of 95 ± 8.2 min/d, had 27.8 ± 0.76 lying bouts/d and spent 889 ± 12.5 min/d lying. Sick bulls did fewer steps, less meals, spent less time in the feed bunk, had less lying bouts and spent less lying time compared with healthy bulls. The best prediction model was able to predict sick bulls at 9 d before the clinical symptoms with a sensitivity and specificity of 79.2 and 81.3%, respectively. The validation of the model resulted in a 50% false discovery rates and 7% false omission rates. Results suggest that activity monitoring systems may be useful in the early identification of sick bulls. However, the high false positive rate may require further refinement. In the third experiment, Holstein dry cows were monitored from d –21 to the day of calving. Cows postpartum health status was monitored until 30 DIM. A multivariate linear mixed model was built from d –21 to the day of calving to compare sick vs. healthy cows. A multivariate logistic regression model was developed to predict metritis. On average, healthy cows did 1,627 ± 56 steps, spent 184 ± 10.6 min at the feed bunk, did 8.5 ± 0.3 meals, did 10 ± 0.5 lying bouts and spent 743 ± 18.4 min lying per day. Sick cows did 1,644 ± 89 steps, spent 183 ± 10 min at the feed bunk, did 8 ± 0.4 meals, did 11 ± 0.6 lying bouts and spent 740 ± 40 min lying per day. A prediction model for metritis was developed. This model at the highest sensitivity (73%) and specificity (86%), had 83.7% accuracy, 48.4% false discovery rates and 6.1% false omission rates. Results indicate that the occurrence of metritis can be predicted in advance and preventive treatment can be applied only to animals at risk. Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Producció Animal