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Factores Claves para reducir Gas metano a un 20%: Genética y Alimentación

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Dos factores clave como son la selección genética y la alimentación pueden contribuir a reducir las emisiones de metano del ganado vacuno lechero en un 20 % en diez años, según la investigación desarrollada por Neiker y la Universidad Politécnica de Madrid.

Esto forma parte del proyecto Metalgen en el que también colabora la Confederación Nacional de Frisona Española (Conafe), y que es financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad que tiene como objetivo la mejora de la eficiencia alimentaria y la mitigación de emisiones de gases efecto invernadero en vacas lecheras.

Según el trabajo, las dietas que incluyen en su formulación de harina de lino rica en omega 3 lograron una reducción superior al 20 % en las emisiones de metano de origen digestivo.

En el proyecto se ha utilizado información genética, con más de 4.500 parámetros, de 1.500 vacas de explotaciones comerciales. Así mismo, se han realizado ensayos nutricionales en los que se han evaluado el efecto de diferentes aditivos sobre las emisiones de metano.

La mejora de la eficiencia alimentaria y la mitigación de emisiones de gases efecto invernadero son unas de las principales preocupaciones en el sector ganadero en la Unión Europea, por lo que la investigación en genética y nutrición es un factor clave para reducir la emisión de los mismos y que son los principales causantes del cambio climático.

El proyecto Metalgen surge para resolver dos problemas relacionados entre sí como son la eficiencia alimentaria y las emisiones de metano debidas a la fermentación entérica de los rumiantes, un proceso digestivo que es exclusivo de este tipo de animales. Para ello se han establecido los primeros pasos para utilizar la selección genética con el objetivo de modular el microbioma ruminal.

El metano producido como resultado de la fermentación del alimento en uno de sus estómagos, el rumen, se considera el principal gas de efecto invernadero proveniente de los rumiantes. A su impacto en la huella de carbono hay que sumar el impacto económico, ya que esta producción de metano supone una pérdida de la energía bruta ingerida de entre 5 y 7 % para los animales. La flora microbiana del rumiante tiene una gran influencia sobre la digestión del alimento y por tanto la producción de metano, y sus características están, a su vez, determinadas por la alimentación y la genética del animal.

Los microorganismos que pueblan el rumen son los principales responsables de la digestión y descomposición del alimento que proporciona los nutrientes a la vaca en lactación, por eso dentro de los propósitos del proyecto está el determinar cuáles son esos microorganismos y que genes bacterianos portan para determinar sus funciones en la digestión del alimento.

Además, se evaluará qué microorganismos portan genes que son más eficientes en esta digestión, y las estrategias de selección genómica para que las futuras generaciones alberguen un microbioma más eficiente con menores emisiones de metano.

Otro de los trabajos que hacen parte del proyecto es la puesta a punto de metodologías no invasivas para el estudio de la asociación entre el microbioma, la eficiencia alimentaria y la emisión de metano en vacuno lechero, cuáles son esos procedimientos que proporcionan una medida más fiable de las emisiones de metano de los animales, de manera que se pueda recoger información fenotípica de este carácter en granjas lecheras en una gran cantidad de animales y sin interferir en su comportamiento diario.

Así mismo, señala la página de Metalgen, que la alimentación supone el principal gasto para los productores de leche por lo que mejorar la utilización del alimento supone unos menores costos para el productor, y una producción más respetuosa con los recursos naturales.

El metano generado durante la fermentación del alimento en el rumen supone una pérdida de energía en las vacas lecheras. La medición de cuanta energía pierde cada animal no se recoge de forma habitual y es necesario conocer estos datos para realizar selección genómica.

Existen microorganismos que son menos eficientes en la digestión del alimento en el rumen y de ahí la necesidad de identificar estos microorganismos para actuar sobre ellos a través de la alimentación y la mejora genética.

De esta manera y por primera vez en España se medirán de forma directa las emisiones de metano en granja, y se relacionarán con los microorganismos que pueblan el rumen de las vacas. De esta manera se podrán elaborar raciones y estrategias de mejora genética que favorezcan que las vacas alberguen microorganismos más eficientes en la transformación del alimento utilizando menos recursos naturales, y dejando una menor huella de carbono.

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Desarrollan una molécula que podría disminuir la carga de Escherichia coli en bovinos

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Investigadores del Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO) y el Instituto de Patobiología Veterinaria (IPVET) desarrollaron una molécula innovadora que podría ayudar a disminuir la presencia de Escherichia coli en el ganado y reducir el riesgo de contaminación de alimentos y agua. El avance apunta a prevenir casos de Síndrome Urémico Hemolítico, una enfermedad que afecta especialmente a niños.

Con aproximadamente 500 casos por año en la Argentina, el Síndrome Urémico Hemolítico (SUH) es la primera causa de insuficiencia renal aguda pediátrica en el país y la segunda de insuficiencia renal crónica. El principal agente causante es Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC) con serotipo O157:H7, una bacteria cuyo principal reservorio son los bovinos. El ganado generalmente no se enferma, pero excreta la bacteria de forma intermitente a través de sus heces, contaminando pasturas, fuentes de agua y, eventualmente, algunos alimentos. Los terneros jóvenes y los animales en etapa de destete son los mayores excretores.

“El principal objetivo era generar anticuerpos que bloqueen el mecanismo de virulencia de esta bacteria para evitar que colonice el intestino de la vaca y que los bovinos dejen de contaminar el ambiente y alimentos”, explicó Mariano Larzábal, investigador del IABIMO (INTA-CONICET).

Después de más de una década de investigación, el equipo identificó dos proteínas clave del sistema de secreción de tipo III (SST3) de EHEC — denominadas EspB e Intimina como los blancos más eficaces para bloquear la colonización intestinal del ganado. Los experimentos iniciales, tanto in vitro como en animales demostraron que anticuerpos dirigidos contra estas proteínas eran capaces de neutralizar uno de los mecanismos de virulencia de la bacteria y reducir significativamente su excreción fecal.

La forma que aplicaron fue fusionar ambas proteínas en una única molécula artificial: Quimera. “La llamamos Quimera porque es la combinación de dos proteínas distintas en una sola molécula que, como tal, no existe en la naturaleza”, comentó Ángel Cataldi, investigador del IABIMO y uno de los impulsores del proyecto.

En ensayos preliminares de respuesta inmune se comprobó que la Quimera proteica es capaz de generar respuesta a nivel de anticuerpos en bovinos y que estos anticuerpos, además de reconocerla, también son capaces de reconocer a las proteínas originales por separado y mantienen la capacidad de disminuir la acción de EHEC O157:H7 en cultivos celulares.

Uno de los desafíos históricos de las vacunas anti-EHEC ha sido convencer al sector ganadero de su utilidad: el bovino no es usualmente afectado por esta bacteria, por lo que vacunar implica un costo sin beneficio directo visible para el productor.

Teniendo en cuenta estos planteos, se ha pensado una alternativa de vacuna que podría mejorar su receptividad y hacerla más económica que una constituida únicamente por subunidades recombinantes. Esto implicaría la expresión de la molécula quimérica en la membrana externa de una bacteria que ya forma parte de una formulación vacunal de interés pecuario, para que de ese modo quede disponible en el exterior del microorganismo y pueda ser detectada por el sistema inmune del animal y no genere un gasto extra para el productor.

El desarrollo ya superó las etapas de laboratorio y modelos animales pequeños. Se está trabajando en la fase de bacterias recombinantes que expresen la quimera. Los resultados preliminares son alentadores y se espera que en la siguiente etapa se pueda probar en animales a campo.

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