El continente Antártico, la región más meridional de la tierra, despliega una serie de características únicas y distintivas. Las temperaturas de las aguas del Océano Antártico exhiben poca variación estacional. A pesar de la alta estabilidad de la temperatura en la columna de agua, cercana al punto de congelación del agua de mar, existe una marcada estacionalidad en otros factores como la formación de capas de hielo y períodos de luz, y sujeta a estos cambios, una extrema estacionalidad en la producción primaria. Estas condiciones parecen haber favorecido a una serie de adaptaciones singulares en la fauna íctica, por ejemplo: metabolismo bajo, madurez tardía, y huevos con abundante vitelo. En este contexto, los peces antárticos constituyen un claro ejemplo de adaptación al medio. Las aguas de plataforma y talud están dominadas, en términos de biomasa y diversidad, por un solo suborden endémico: Notothenioidei. Como en la mayoría de los vertebrados, la reproducción de los peces es un fenómeno cíclico. En los teleósteos en general, esta periodicidad es anual y se rige por las variaciones estacionales de las condiciones ambientales. Se ha sugerido, como norma general, un acoplamiento espacio-temporal de los ciclos reproductivos con los ciclos de producción primaria. Sin embargo, algunas de las especies antárticas parecen desviarse de este criterio. El desacoplamiento de los ciclos reproductivos con las fluctuaciones temporales de la producción primaria podría representar una ventaja evolutiva para algunas especies, dado que su éxito reproductivo constituiría un suceso independiente de las variaciones anuales.Para una comprensión de la biología de los peces que viven en las peculiares condiciones que impone el Océano Austral, es de gran interés el estudio de sus adaptaciones. En los Notothenioidei, la reproducción parece ser un parámetro clave de estas adaptaciones. Dado que han experimentado una gran radiación adaptativa, es de suma importancia apreciar si las estrategias reproductivas que presentan sufrieron también cambios a lo largo de su historia evolutiva. Es decir, examinar si los parámetros que describen la biología reproductiva de las especies, presentan alguna particularidad relacionada con el resto de las adaptaciones que presenta este grupo.El objetivo general de este trabajo es reconstruir el ciclo biológico de varias especies del suborden Notothenioidei, a partir del estudio histoquímico de la ovogénesis, interpretando luego su papel ecológico y evolutivo. Los parámetros reproductivos vinculados a la duración del período reproductivo, fecundidad, madurez sexual, desove y estacionalidad fueron analizados en ejemplares pertenecientes a las familias Channichthyidae, Harpagiferidae, Artedidraconidae y Bathydraconidae (Pisces: Perciformes).Los resultados obtenidos reflejan que las diferencias en las estrategias reproductivas que presenta este grupo se basan principalmente en el aprovechamiento diferencial de los recursos, ya sean espaciales y temporales o tróficos. Es decir que, a pesar de la alta diversidad fenotípica que muestra este grupo en lo referente a estrategias reproductivas, los Notothenioidei no han desarrollado adaptaciones específicas en este sentido, que los distingan de otros grupos de teleósteos. / The Antarctic continent shows the most extreme environmental conditions. The stable temperatures of the Southern Ocean are at or near the freezing point of sea water. Although antarctic waters exhibit low seasonal variability in temperature, light, development of sea-ice and primary production show marked seasonal fluctuations. Thus the antarctic fauna is subject to extreme environmental conditions and exhibit particular adaptations. The major features of the biology of antarctic marine poikiloterms are low metabolism, seasonal growth rates, large yolky eggs and delayed maturity. Many authors also suggested that reproductive cycles appear to be closely linked to the primary production cycleThe antarctic fauna is smaller and much less diverse on a higher taxonomic level (order, family) than might be expected given the considerable age and large area of the ecosystem. The shelf and slope waters are dominated both in therms of species and biomass by a single, endemic perciform suborder, the Notothenioidei. Some of the common characteristics of this suborder are: slow growth, prolonged gametogenesis, low fecundity and large yolky eggs. As in most vertebrates, reproduction in fish is a cyclic phenomenon, generally in Teleost fishes this periodicity is annual and it is influenciated by environmental changes. However, some antarctic species show a different pattern and exhibit uncoupled reproductive cycles. It is possible that there could be selective advantages to be gained by species that are able to be independent of the production cycle and thereby avoid large variations in breeding success from year-to-year changes in the environment. To a better understanding of the biology of fish living in the extreme conditions of marine polar environment it is of great interest the study of the antarctic fauna adaptations. Reproduction is a key parameter in the study of notothenioidei adaptations. Describing oogenesis stages and sexual maturation, spawning characteristics and fecundity, the life cycle of these species can be reconstructed, giving basis knowledge about their biology.The main objective of this project is to describe the characteristics of Notothenioiids reproductive cycle, its relation with environmental parameters and its intraspecific variation. Based in oogenesis histochemical analysis, reproductive parameters such as fecundity, spawning and seasonality were evaluated in 9 species belonging to the families Channichtyidae, Artedidraconidae, Harpagiferidae and Bathydraconidae (Pisces: Perciformes). Results reveal that the oocyte development events are very similar to those described for other notothenioids and for most other Teleost. Reproductive strategies in notothenioids differ mainly in the differential exploitation of temporal or spatial resources. Thus, these observations suggest that specialisation in Antarctic fish are more related to ecological diversification than to any kind of adaptation concerning oogenesis.

No description available.

S'ha estudiat la biologia de quatre espècies de peixos que habitualment són capturades per les barques de pesca (Mediterrani nord occidental), però pràcticament desconegudes degut al seu poc interès comercial. De les 4 espècies, Ophidion barbatum i Ophidion rochei (F.Ophidiidae, Ophidiiformes) són espècies de diagnosi poc clara, sobretot en els treballs anteriors a Svetovidov (1961). Per aquest motiu, i en primer lloc, s'analitzen tots aquells caràcters morfomètrics, merístics i anatòmics que s'han considerat d'utilitat a l'hora d'identificar-les i diferenciar-les definitivament.A partir de dades bibliogràfiques es fa una breu anàlisi sobre l'origen i la distribució de les diverses espècies del gènere Ophidion, en un intent d'explicar la distribució actual d'aquelles dues espècies mediterrànies. Mitjançant tècniques electroforètiques també s'avalua la distància genètica entre aquestes dues espècies.Finalment s'analitzen diferents aspectes relacionats amb l'estratègia reproductiva: proporció de sexes, diferències sexuals, ovogènesi, tipus de reproducció i posta, talla de maduració sexual i fecunditat.Pel que fa a les dues espècies d'Anguilliformes, Gnathophis mystax (F.Congridae) i Ophichthus rufus (F.Ophichthidae), es fa un estudi morfomètric complet per tal de consolidar la seva diagnosi, i s'estudia la seva estratègia reproductiva i l'alimentació. Pel que fa a la reproducció s'analitzen els mateixos aspectes que en les espècies anteriors. Pel que fa a l'alimentació, s'estudia la composició quantitativa i qualitativa de la dieta, la intensitat i diversitat alimentàries i les variacions estacionals o en funció de la talla i sexe dels individus. / Se ha estudiado la biología de cuatro especies de peces que habitualmente son capturados por las barcas de pesca (Mediterráneo noroccidental), pero prácticamente desconocidas debido al poco interés comercial. De las 4 especies, Ophidion barbatum y Ophidion rochei (F.Ophidiidae, Ophidiiformes) son especies de diagnosis poco clara, sobretodo en los trabajos anteriores a Svetovidov (1961). Por este motivo, y en primer lugar, se analizan todos aquellos caracteres morfométricos, merísticos y anatómicos que se han considerado de utilidad para identificarlas y diferenciarlas definitivamente.A partir de datos bibliográficos se realiza un breve análisis sobre el origen y la distribución de las diversas especies del género Ophidion, en un intento de explicar la distribución actual de aquellas dos especies mediterráneas. Mediante técnicas electroforéticas también se evalúa la distancia genética entre estas dos especies.Finalmente se analizan diferentes aspectos relacionados con la estrategia reproductiva: proporción de sexos, diferencias sexuales, ovogénesis, tipos de reproducción y puesta, talla de maduración sexual y fecundidad.En cuanto a las dos especies de Anguilliformes, Gnathophis mystax (F.Congridae) y Ophichthus rufus (F.Ophichthidae), se realiza un estudio morfométrico completo para consolidar su diagnosis, y se estudia su estrategia reproductiva y alimentación. En relación a la reproducción se analizan los mismos aspectos que en las especies anteriores. De la alimentación se estudia la composición cuantitativa y cualitativa de la dieta, la intensidad y diversidad alimentaria y las variaciones estacionales o en función de la talla y sexo de los individuos. / Four species of fishes usually caught by trawlers (NW Mediterranean), but nearly unknown because of its low commercial value, have been studied. Of the four species, Ophidion barbatum and O. rochei (F. Ophidiidae, Ophidiiformes) have often been mistaken, especially in studies prior Svetovidov (1961). For this reason, an analysis of all the morphometric, meristic and anatomic characters, considered useful to identify and distinguish this two species, has been done.The origin and distribution of the various species of the genera are also briefly analyzed, using all available data, in order to understand the present distribution of the two Mediterranean ones. Also electrophoresis analysis was carried out in order to study the genetic relationship and distance between O.barbatum and O.rochei.Finally, some aspects of the reproductive strategy were analyzed: sex-ratio, sexual differences, ovogenesis, reproduction and pond types, maturation and spawning periods, length at first spawn and fecundity.Related to the other two Anguilliformes species, Gnathophis mystax (F.Congridae) and Ophichthus rufus (F.Ophichthidae), a full morphometric study was done in order to consolidate the identification of these two species. However, the main part of the study dealt with biological aspects related to reproduction and feeding habits.Reproduction was studies by means of the same parameters as in Ophidion species. Feeding habits included the analysis of qualitative and quantitative food composition, such as food intensity and diversity and changes related to season, size or sex of individuals.

Pendent

Un experimento in vitro y dos in vivo se han llevado a cabo para explorar diferentes alternativas a los antibióticos promotores del crecimiento y reducir la incidencia de trastornos digestivos. En el primer experimento se usaron 8 fermentadores de doble flujo continuo, en un diseño factorial 2 x 2 durante dos periodos de 9 días (6 para adaptación y 3 para muestreo), para determinar el efecto de las levaduras vivas y el tipo de cereal sobre la fermentación microbiana ruminal y la digestibilidad de nutrientes. Los factores principales fueron las levaduras vivas (Levucell®SC): sin adición (NY) vs 2x107 UFC de levaduras/g de dieta (LY); y el tipo de cereal predominante en la dieta: concentrado de maíz (CO) vs concentrado de cebada (BA). Los resultados obtenidos sugieren beneficios potenciales de LY en la estabilización de la fermentación de dietas ricas en cebada. En el segundo experimento, se evaluaron los efectos de un cambio brusco de dieta para inducir trastornos digestivos y la suplementación con cultivo de levaduras sobre la fermentación microbiana ruminal, usando 12 terneros Holstein con cánula ruminal, en un diseño crossover de dos periodos de 5 semanas. En cada periodo, tras 3 semanas de adaptación a una dieta 100% forrajera, se aumentó la proporción de concentrado en 2,5 kg/d (en materia fresca) durante 4 días, hasta alcanzar una dieta 10:90 de forraje:concentrado, y entonces se mantuvo durante 10 días más. Los tratamientos empezaron el primer día de cada periodo, y fueron un a dieta control (CL) o la misma dieta con la adición de cultivo de levaduras (YC, Diamond V XPCLSTM). El diseño propuesto resultó efectivo causando trastornos digestivos, pero la adición de YC no tuvo un impacto significativo sobre la fermentación ruminal. En el último experimento, 80 terneros de engorde fueron usados durante 52 días con un diseño de bloques al azar generalizados, para evaluar si la selección individual de ingredientes modula el pH ruminal y mejora la función ruminal. Los tratamientos fueron: una ración totalmente mezclada (TMR) (85% concentrado de cebada (BG), 10% ensilado de maíz (CS), 5% suplemento); o dietas a libre elección (FC) entre concentrado de cebada y ensilado de maíz (BGCS); granos de destilería de trigo (DG) y concentrado de cebada (BGDG); o ensilado de maíz y granos de destilería de trigo (CSDG). Los resultados sugieren que terneros de engorde alimentados con dietas FC que contengan BG autorregulan la ingesta y mantienen un perfil fermentativo ruminal similar que aquellos alimentados con dietas TMR. Del trabajo realizado en esta tesis doctoral se puede concluir que la adición de levaduras, bajo las circunstancias de nuestros estudios, muestra efectos moderados a la hora de prevenir la aparición de trastornos digestivos. Estrategias a nivel de manejo de la alimentación, sin embargo, pueden resultar tanto o más determinantes en el control del pH ruminal. / One in vitro and two in vivo experiments were conducted to evaluate the alternatives to antibiotic growth promoters in order to reduce the incidence of digestive upsets. In the first experiment, 8 dual flow continuous culture fermenters were used in a 2 x 2 factorial design in two replicated periods of 9 days (6 for adaptation and 3 for sampling) to determine the effect of live yeast and type of cereal on rumen microbial fermentation and nutrient digestibility. Main factors were live yeast (Levucell®SC): no yeast (NY) vs 2x107 CFU of yeast/g of diet (LY); and type of predominant cereal in the diet: corn concentrate (CO) vs barley concentrate (BA). The results obtained in this study suggest potential benefits of LY in stabilizing the fermentation of barley-based diets. In the second experiment, we evaluated the effects of a dietary challenge to induce digestive upsets and supplementation with yeast culture on rumen microbial fermentation, by using 12 Holstein heifers fitted with ruminal cannula, in a crossover design with 2 periods of 5 wk. In each period, after 3 wk of adaptation to a 100% forage diet, the dietary challenge consisted of increasing the amount of grain at a rate of 2.5 kg/d (as-fed basis) over a period of 4 d, until a 10:90 forage:concentrate diet was reached, and then it was maintained for 10 d. Treatments started the first day of each period, and they were a control diet (CL) or the same diet with addition of yeast culture (YC, Diamond V XPCLS). The proposed dietary challenge model was successful in causing a digestive upset, as indicated by reduced feed intake, but the YC addition had no significant impact on rumen fermentation. In the last experiment, 80 crossbred beef heifers, were used in a 52-d experiment with a generalized randomized block design, to assess if self-selection of dietary ingredients modulates ruminal pH and improves rumen function of feedlot finishing cattle. Treatments were: total mixed ration (TMR) (85% barley-grain (BG), 10% corn silage (CS), 5% supplement); or free-choice (i.e., self-selection) (FC) diets of barley-grain and corn silage (BGCS); wheat distillers’ grain (DG) and barley grain (BGDG); or corn silage and wheat distillers’ grain (CSDG). Results suggests that finishing feedlot cattle fed FC diets containing BG self-regulate intake of diets that have a similar composition, intake level and ruminal fermentation profile to those fed a TMR. With the work realised in this thesis doctoral we can conclude that the addition of yeasts, under the circumstances of our studies, shows moderate effects on the prevention of digestive disorders. However, strategies related with the feeding management can be more effectives in the control of ruminal pH.

Esta tesis doctoral se planteó debido a la necesidad de evaluar la capacidad de los aceites esenciales y de sus compuestos como aditivos ruminales. En el primer estudio se utilizaron 8 fermentadores (1320 ml) de doble flujo continuo en dos períodos (8 d) para estudiar el efecto de una mezcla de compuestos de aceites esenciales (BEO, CRINA? RUMINANTS) sobre la fermentación microbiana y el flujo de nutrientes. Los tratamientos se distribuyeron en un diseño factorial 2 x 2, donde el tipo de ración (alta en concentrado: 90% concentrado y 10% paja; vs alta en forraje: 60% heno de alfalfa y 40% concentrado) y la adición de BEO (0 mg/l vs 1.5 mg/l) fueron los efectos principales. La adición de BEO no afectó a la digestibilidad de MS, MO, FND, FAD y PB, pero incrementó la concentración de AGV totales (122.8 vs 116.2 mM) sin modificar significativamente las proporciones individuales de AGV o el metabolismo nitrogenado. El segundo estudio consistió en varias pruebas experimentales diseñadas para estudiar el efecto de la dosis y del periodo de adaptación a la adición de BEO sobre el metabolismo nitrogenado de los microorganismos ruminales. En la primera, se utilizaron de nuevo 8 fermentadores de doble flujo continuo (1320 ml) en dos períodos (6 d de adaptación y 3 de muestreo) para estudiar el efecto de la dosis de BEO sobre la fermentación microbiana ruminal. Los tratamientos fueron: CTR (sin adición de BEO), D5 (5 mg/l de BEO), D50 (50 mg/l de BEO) y D500 (500 mg/l de BEO). En la segunda prueba experimental se utilizaron 8 ovejas (peso medio de 57 kg) para estudiar el efecto de una adaptación larga del líquido ruminal a la adición de BEO sobre la fermentación ruminal. El tratamiento CTR (sin adición de BEO) se asignó al azar a 4 ovejas, y las otras 4 ovejas se adaptaron a BEO (110 mg/d de BEO) durante 4 semanas (ADBEO). La adición de 5 mg BEO/l de líquido ruminal en cultivo continuo incrementó la concentración de AGV totales y la relación acetato:propionato después de 6 d de fermentación, pero los cambios sobre el metabolismo N sólo aparecieron en el líquido ruminal de ovejas alimentados con BEO durante 28 d.En el tercer estudio se evaluaron los efectos de cinco compuestos de aceites esenciales sobre la fermentación microbiana ruminal. En la primera prueba experimental, los efectos de 4 dosis crecientes (5, 50, 500, y 5000 mg/l) de 5 compuestos de aceites esenciales se evaluaron en incubaciones in vitro de líquido ruminal durante 24 h con dos dietas diferentes: una dieta 60:40 forraje:concentrado (18% PB; 30% FND) y la otra 10:90 forraje:concentrado (16% PB; 25% FND). Los tratamientos fueron: control (CTR), eugenol (EUG), guaiacol, limoneno, timol (TIM), y vanillin. En la segunda prueba experimental se utilizaron 8 fermentadores de doble flujo continuo (1320 ml) en 3 periodos (6 d de adaptación y 3 d de muestreo) para estudiar el efecto del TIM y del EUG sobre la fermentación microbiana ruminal y el flujo de nutrientes. Los tratamientos fueron: CTR (control negativo), MON (control positivo, 10 mg/l de monensina), T5 (5 mg/l de TIM), T50 (50 mg/l de TIM), T500 (500 mg/l de TIM), E5, E50 y E500, y se asignaron aleatoriamente a los fermentadores dentro de cada periodo. La mayoría de estos compuestos de aceites esenciales a dosis elevadas demostraron poseer actividad antimicrobiana disminuyendo la concentración total de VFA. Sin embargo, EUG en incubaciones de 24 h y T5 en cultivo continuo modificaron el perfil de AGV sin inhibir la concentración total de AGV, y EUG disminuyó la concentración de N amoniacal. Una selección cuidadosa de estos compuestos permitiría la manipulación de la fermentación microbiana ruminal. / This doctoral thesis was planned to test the potential of essential oils and their compounds as ruminal additives. In the first study, eight dual flow continuous culture fermenters (1320 ml) were used in two replicated periods (8 d each) to study the effects of a specific blend of essential oil compounds (BEO, CRINA? RUMINANTS) on rumen microbial fermentation and nutrient flow. Treatments were arranged in a 2 x 2 factorial design. Main factors were type of diet (10 to 90 vs 60 to 40 forage to concentrate ratios) and the addition of BEO (0 vs 1.5 mg/l of BEO). There were no effects of BEO on DM, OM, NDF, ADF and CP digestion. The use of BEO increased the concentration of total VFA (122.8 vs 116.2 mM) without affecting individual VFA proportions or N metabolism. The second experiment was designed to study the effect of dose of BEO and adaptation time to the addition of BEO on N metabolism of rumen microorganisms. The second study consisted in several tests. In the first, eight dual flow continuous culture fermenters (1320 ml) were used in two periods (6 d of adaptation and 3 d of sampling) to study the effects of increasing doses of a specific blend of essential oils (BEO, CRINA? RUMINANTS) on rumen microbial fermentation. Fermenters were fed with the same high forage ration of the first study and the sampling protocol and processing were identical. Treatments were: CTR (no BEO), D5 (5 mg/l of BEO), D50 (50 mg/l of BEO) and D500 (500 mg/l of BEO). In the second experiment, eight sheep (average body weight of 57 kg) were used to study the effects of long term adaptation of rumen fluid to BEO on ruminal fermentation. Four sheep were assigned at random to the CTR treatment (no BEO) and four sheep were adapted to BEO (110 mg/d of BEO) for four weeks (ADBEO). The addition of 5 mg BEO/l of rumen fluid in continuous culture increased total VFA concentration and acetate to propionate ratio after 6 d of fermentation, but changes in N metabolism were only apparent when using rumen fluid from sheep fed BEO for 28 d.In the third study, several essential oil compounds were evaluated on rumen microbial fermentation. In the first experiment, the effects of 4 different doses (5, 50, 500, and 5000 mg/l) of five essential oil compounds were evaluated in in vitro 24 h batch culture of rumen fluid with two different diets: a 60 to 40 forage to concentrate diet (18% CP; 30% NDF) and a 10 to 90 forage to concentrate diet (16% CP; 25% NDF). Treatments were: control (CTR), eugenol (EUG), guaiacol, limonene, thymol (THY), and vanillin. In the second experiment, eight dual flow continuous culture fermenters (1320 ml) were used in three periods (6 d of adaptation and 3 d of sampling) to study the effects of THY and EUG on rumen microbial fermentation and nutrient flow. Treatments were: CTR (negative control), MON (positive control, 10 mg/l of monensin), T5 (5 mg/l of THY), T50 (50 mg/l of THY), T500 (500 mg/l of THY), E5, E50 and E500, and were randomly assigned to fermenters within periods. Most of these essential oil compounds demonstrated their antimicrobial activity decreasing total VFA concentration at high doses. However, EUG in batch fermentation and T5 in continuous culture modified VFA profile without decreasing total VFA concentration, and EUG decreased ammonia N concentration. Careful selection of these essential oils compounds may allow manipulation of rumen microbial fermentation.

Los actuales sistemas de formulación para vacuno lechero se basan en el concepto de proteína digestible y en especial en el aporte de aminoácidos absorbibles en el intestino delgado. Una proporción importante de los aminoácidos que llegan al intestino delgado del rumiante proviene de la proteína de la ración. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre en los monogástricos, antes de llegar al intestino delgado esta proteína es sometida a la acción de los microorganismos del rumen. Varios autores (Crooker y col., 1987; Susmel y col., 1989; Erasmus y col., 1994) han observado cambios en el perfil de aminoácidos de la proteína tras su paso por el rumen, aunque los efectos que produce la fermentación ruminal sobre el perfil de aminoácidos de la proteína de la ración no estan muy claros. La proteína que no ha sido degradada fluye hacia el intestino donde debe ser digerida. De forma similar a lo que ocurre con la degradación en el rumen, existe poca información acerca de cómo afecta la digestión intestinal a los diferentes aminoácidos que componen una proteína. La incorporación de valores de degradación ruminal y digestibilidad intestinal de los aminoácidos individuales de suplementos proteicos permitiría una mejora evidente en la precisión de los sistemas de formulación de raciones para vacuno lechero. La obtención de valores precisos in vivo es difícil, dada la complejidad de la fermentación ruminal y la dificultad de controlar los factores de variación inherentes al animal que pueden confundir la interpretación de los resultados, por lo que en el presente trabajo se optó por la utilización de sistemas in Vitro. El objetivo principal de esta tesis fue la estimación de la degradabilidad ruminal y la digestibilidad intestinal de los aminoácidos de algunos suplementos proteicos utilizados frecuentemente en vacuno lechero.La tesis se estructura en tres experimentos. En los dos primeros se estudia la degradabilidad ruminal de los aminoácidos de cuatro suplementos proteicos (harina de soja, harina de gluten de maíz, harina de sangre y harina de pescado) mediante un sistema de cultivo continuo de flujo doble. Este sistema in vitro simula el proceso de fermentación que ocurre en el rumen, y a la vez permite mantener controlados los diversos factores que pueden afectar a la fermentación ruminal. De esta manera se puede diferenciar el flujo de aminoácidos procedentes de la proteína de la ración que no ha sido degradada en el rumen, y estudiar las posibles variaciones en el perfil de aminoácidos de esta proteína causadas por la fermentación ruminal. Los resultados de estos dos trabajos muestran que existen diferencias en la degradabilidad ruminal de los aminoácidos individuales de un mismo suplemento proteico, así como diferencias en la degradabilidad de aminoácidos entre distintos suplementos. No obstante, y a pesar de las estrictas medidas de control aplicadas, la variabilidad obtenida en los resultados no permite establecer valores precisos de degradación.La falta de una técnica rápida y fiable para la determinación de la digestión intestinal no sólo de proteínas sino también de aminoácidos, es la motivación del tercer experimento. En la primera parte de este experimento se desarrolló una técnica capaz de estimar de manera rápida y fiable la digestibilidad intestinal de proteínas y aminoácidos procedentes de suplementos proteicos. Para ello se modificó la técnica desarrollada por Calsamiglia y Stern (1995) adaptándola a un incubador in Vitro, con tal de agilizar la técnica y adaptarla al estudio de aminoácidos. Una vez puesta a punto la técnica, se estimó la digestibilidad intestinal de los aminoácidos procedentes de 11 suplementos proteicos de uso frecuente en vacuno lechero. Los resultados de este experimento muestran diferencias en la digestibilidad intestinal de los aminoácidos dentro de un mismo suplemento. En general, los aminoácidos esenciales se muestran más digestibles en el intestino que los no esenciales. Asimismo, los resultados reflejan diferencias en la digestión intestinal de aminoácidos entre suplementos proteicos, lo que no permite establecer valores generales de digestibilidad para cada aminoácido, ya que estos pueden diferir en función del suplemento proteico estudiado. La técnica DaisyII desarrollada en este trabajo puede ser un buen método para la obtención de valores de digestibilidad específicos para cada aminoácido de los distintos suplementos proteicos. / Current feeding systems for dairy cows include the prediction of amino acids requirements and supply to the small intestine. Supply of absorbable amino acids of dietary origin depends of the amount of dietary protein escaping ruminal degradation, intestinal digestibility of the amino acids that escape ruminal degradation, and the amino acid composition of rumen undegraded intestinally digested protein. Some authors (Crooker et al., 1987; Susmel et al., 1989; Erasmus et al., 1994) observed changes in the amino acid profile after ruminal incubation of proteins, although effects of ruminal fermentation on the amino acid profile of dietary proteins remain unclear. Rumen undegraded dietary protein flows to the small intestine to be digested. However, its digestibility in the small intestine and its amino acid profile is highly variable depending on type of feed and processing. Little information is available concerning the digestion of individual amino acids in the small intestine, which will become increasingly critical as systems that incorporate amino acid requirements are introduced. In vivo estimates of amino acid ruminal degradation and intestinal digestion are labor intensive, time consuming and subject to considerable sources of variation. The use of in vitro simulation systems offers an alternative that allows the study of the effects of microbial fermentation and intestinal digestion on amino acid composition of protein supplements under controlled conditions, and considering the potential interactions that occur on rumen fermentation. The objective of this study was to estimate rumen microbial degradation and small intestine digestion of amino acids from protein supplements of common use in dairy cow feeding.Eight dual flow continuous culture fermenters were used in three replicated periods in first and second experiment to study the effects of diets containing increasing levels of heat-treated soybean meal, corn gluten meal, fish meal or blood meal on microbial fermentation, nutrient flow and relative ruminal escape of dietary amino acids. Results from these studies suggest that the individual amino acid of a protein supplement differ in their resistance to ruminal fermentation and microbial attack, although the establishment of accurate values of ruminal degradation for individual amino acids is difficult.The lack of a fast and reliable method to estimate intestinal digestion of proteins and amino acids justified a third experiment. A three-step in vitro procedure was developed by Calsamiglia and Stern (1995) to estimate intestinal digestion of proteins in ruminants in a fast and cost-effective manner. However, this method does not allow to estimate the intestinal digestion of individual amino acids. The objective of this third study was to modify the procedure of Calsamiglia and Stern (1995), by adapting it to a Daisy II incubator, to further reduce the cost and labor involved in the determination of intestinal digestion of proteins, and to be able to estimate the intestinal digestion of individual amino acids. The intestinal digestion of 11 protein supplements and its amino acids was determined using the proposed technique. Results from the Daisy II technique show differences within and between feedstuffs in the proportion of their individual amino acids that are digested in the small intestine, and suggest a preferential digestion of essential amino acids. The use of the Daisy II technique results in a substantial reduction in cost and labor, is sensitive to differences between feedstuffs for individual amino acid digestibilities, and allows the selection of proteins with high digestibilities of those amino acids that are most likely to limit production.

La leche es un alimento de un alto valor nutricional pero su perfil de ácidos grasos (AG) no es el más adecuado desde un punto de vista de salud humana. Esta tesis estudia cómo modificar el perfil de AG de la leche a través de la nutrición animal así como diferentes factores que pueden influir en el proceso de biohidrogenación a nivel rumimal modificando el flujo de AG a la glándula mamaria.En el primer experimento se utilizaron 356 vacas en un diseño de bloques al azar y se estudió cómo la suplementación de las dietas de vacas lecheras al inicio de la lactación con semilla de lino extrusionada afectaba a la producción y la composición de la leche, y a la reproducción. Las dietas utilizadas tenían una relación forraje:concentrado de 40:60 (17,9% PB, 27,7% FND y 6,0% EE), se administraron ad libitum y eran similares en su composición entre tratamientos, excepto en el suplemento proteico donde la dieta control (CTR) tenía un 4,9% de semilla de soja extrusionada, mientras que la dieta lino (LIN) tenía un 5,5% de semilla de lino extrusionada. La suplementación con semilla de lino extrusionada redujo el porcentaje de grasa láctea y la producción de leche corregida por grasa e incrementó el porcentaje de proteína láctea, así como también mejoró el perfil de AG de la leche hacia uno más saludable, todo ello sin modificar la ingestión de MS, la producción de leche y el rendimiento reproductivo de los animales.En el segundo estudio se utilizaron 8 fermentadores (1320 mL) de doble flujo continuo en dos periodos de 7 d (4 d adaptación y 3 d muestro) y se estudiaron, en un diseño factorial 2 × 2, los efectos del pH (Alto = 6,4 vs. Bajo = 5,6) y de la dieta (Soja (SOY) vs. Lino (LIN)) sobre la fermentación microbiana ruminal, la lipólisis y la biohidrogenación ruminal, el flujo de AG del efluyente y la concentración de DNA de bacterias implicadas en los procesos de lipólisis y biohidrogenación ruminal. Los resultados de este estudio indicaron que el pH inhibió la lipólisis y la biohidrogenación ruminal y que la grasa de la soja extrusionada parecía estar más protegida contra la lipólisis que la del lino extrusionado. Se realizó un tercer estudio donde se evaluó el efecto del pH (6,4 vs. 5,6) y de dos niveles de forraje:concentrado en las dietas (70:30 F:C (HF) vs. 30:70 F:C (LF)) sobre la fermentación microbiana ruminal, el perfil de AG del efluyente y la concentración de DNA de bacterias involucradas en los procesos de lipólisis y biohidrogenación ruminal. El sistema de cultivo continuo consistió en dos periodos de 8 d (5 d adaptación y 3 d muestreo), con un diseño factorial 2 × 2 de los tratamientos. Las dietas utilizadas tuvieron un perfil similar de AG (44,0% C18:2, 9,77% C18:3). Los resultados indican que el pH bajo es la principal causa de la acumulación de trans-10 C18:1 y trans-10, cis-12 CLA a nivel ruminal, aunque un nivel alto de concentrado en las dietas también incrementa la proporción de trans-10, cis-12 CLA en el efluyente. / Milk is a food with a high nutritive value however milk fatty acid (FA) profile does not seem to be very healthy from a human health point of view. This thesis studies how to modify the milk FA profile through animal nutrition and different factors which can affect ruminal biohydrogenation processes which determine the composition of the FA flow to the mammary gland.In the first experiment, 356 early lactation multiparous Holstein cows were used in a randomised complete block design to determine the effects of feeding extruded linseed on milk production and composition, and reproductive performance. Cows were fed a 40:60 forage to concentrate ratio diet (17.9% CP, 27.7% NDF and 6.0% EE) ad libitum that was identical in composition between treatments except for the protein supplement that was control (CTR: 4.9% extruded soybean) and linseed (LIN: 5.5% extruded linseed. Extruded linseed supplementation reduced milk fat percentage and fat corrected milk yield, and increased milk protein percentage and the content of healthy FA in milk without modifying DM intake, milk yield and reproductive performance. In the second experiment, 8 dual-flow continuous culture fermenters (1,320 mL) were used in two replicated periods of 7 d (4 d of adaptation and 3 d for sampling) to study, in a 2 × 2 factorial design, the effects of pH (High = 6.4 vs. Low = 5.6) and diet (Soybean vs. Linseed) on rumen microbial fermentation, lipolysis and apparent biohydrogenation, effluent flow of fatty acid and DNA concentration of bacteria involved in lipolysis and biohydrogenation processes. Results indicated that pH inhibited lipolysis and apparent biohydrogenation. Fat of extruded soybean seemed more protected against lipolysis than that of extruded linseed. A third experiment was designed to study the effect of pH (6.4 vs. 5.6) and two different forage to concentrate ratios (F:C) in the diets (70:30 F:C (HF) vs. 30:70 F:C (LF)) on rumen microbial fermentation, effluent FA profile and DNA concentration of bacteria involved in lipolysis and biohydrogenation processes. The continuous culture study consisted of two periods of 8 d (5 d adaptation plus 3 d sampling), with a 2 × 2 factorial arrangement of treatments. Both diets had a similar FA profile (44.0% C18:2, 9.77% C18:3). Results indicate that low pH is the main cause of the accumulation of trans-10 C18:1 and trans-10, cis-12 CLA, although concentrate rich diets also increase trans-10, cis-12 CLA proportion in the effluent.

Esta tesis doctoral se planteó con el fin de profundizar en el estudio de la acidosis ruminal y evaluar nuevas estrategias de prevención.En el experimento 1, se desarrolló la PCR cuantitativa para detectar y cuantificar Streptococcus bovis y Megasphaera elsdenii, bacterias relacionadas con la producción y utilización del lactato, respectivamente. La técnica se desarrolló con unas eficiencias del 88% (S. bovis) y 99% (M. elsdenii). Posteriormente se empleó esta técnica en los experimentos siguientes, permitiendo progresar en comprender el rol que tienen estas bacterias en el proceso de la acidosis.El experimento 2 se realizó con el objetivo de determinar los efectos de administrar altos niveles de carbohidratos no fibrosos (CNF) en la dieta sobre la fermentación ruminal y el metabolismo de vacas lecheras. Para ello se utilizaron 62 vacas Holstein en un diseño cross-over 2x2. Los tratamientos fueron: una dieta tradicional de vacas de alta producción (TR, CNF = 43%) y una dieta alta en CNF (HC, CNF = 47%). El grupo HC incrementó la producción de leche y su contenido en proteína, pero afectando negativamente a la salud de los animales (síndrome de baja grasa, mayor riesgo de cojeras, más horas a pH ruminal subóptimo).El experimento 3 consistió en describir los cambios fisiológicos en la fermentación ruminal durante la inducción a la acidosis en terneras de engorde y su control mediante una preparación comercial de anticuerpos policlonales (mayoritariamente contra S. bovis). Se utilizaron 12 terneras cruzadas que se distribuyeron completamente al azar en 2 grupos de 6 animales cada uno: el grupo control (CTR) y el grupo que recibía el tratamiento de anticuerpos (PAP). El 83,3% y el 50,0% de los animales entraron en acidosis en el grupo CTR y PAP, respectivamente, y tardaron de media 5,25 ± 0,17 d. Asimismo, el perfil de fermentación de los animales acidóticos fue similar entre tratamientos. El grupo PAP tuvo mayores valores de pH a las 0h post-alimentación en los días 16, 18 y 19 de experimento comparado con el grupo CTR. Estos resultados indican que PAP puede ser efectivo para controlar la acidosis en terneras durante una transición rápida a concentrado.El objetivo del experimento 4 fue evaluar los efectos de un inhibidor de la actividad α-amilasa (acarbosa) en el control de la acidosis ruminal sobre la fermentación ruminal y el metabolismo en vacas lecheras. Se usaron 8 vacas Holstein en un diseño cross-over 2x2. Los tratamientos fueron: control (sin aditivo, CTR) y acarbosa (0,75 g/animal/d, AMI). Se observó que el grupo AMI estuvo menos horas a pH ruminal subóptimo y tuvo un pH ruminal medio superior comparado con el grupo CTR. Microbiológicamente, los animales AMI tendieron a tener una menor ratio S. bovis:M. elsdenii comparado con los CTR. No se observaron diferencias en el resto de parámetros. Estos resultados indican que el suplemento de dietas con acarbosa en vacas lecheras alimentadas con raciones de alta producción puede ser efectivo en reducir la acidosis ruminal sin repercusiones en la fermentación ruminal del animal ni en su metabolismo. / This doctoral thesis was designed to increase our knowledge of ruminal acidosis and to valuate new strategiesIn experiment 1, quantitative PCR probes were developed to detect and quantify S. bovis and M. elsdenii, lactic acid-producing and lactic acid-utilizing bacteria, respectively. The two PCR probes had efficiencies of 88% (S. bovis) and 99% (M. elsdenii). In the following experiments of this thesis, these techniques were used to progress in the understanding of the role that these bacteria have in the development of acidosis.The experiment 2 was designed to study the effects of administrating high levels of NFC in the diet on ruminal fermentation and animal metabolism of lactating dairy cows. Sixty-two lactating Holstein cows were used in a cross-over 2x2. Treatments were: a traditional ration of high-producing dairy cows (TR, NFC = 43%) and a high-NFC ration (HC, NFC = 47%). Milk yield and milk protein content were greater in HC group, but had negative effects on animal health (milk fat depression, greater lameness risk, more hours at suboptimal pH).In experiment 3, physiological changes in rumen fermentation during acidosis induction and its control using a multivalent polyclonal antibody preparation against S. bovis (PAP) in heifers were studied. A completely randomized experiment was designed using 12 crossbred heifers. Treatments were control (CTR) and PAP. After the feeding challenge, acidosis was declared 5.25 ± 0.17 d after the start of transition, during which 83.3 and 50.0% of the animals entered in acidosis in CTR and PAP groups, respectively. However, the fermentation profile of animals with acidosis was similar between treatments. Heifers fed PAP had greater pH before feeding on days 16, 18 and 19 of the experiment compared with CTR. These results indicate that PAP may be effective in controlling acidosis of heifers during a rapid transition to a high-concentrate diet.The objective of experiment 4 was to evaluate the effects of an amylase inhibitor (acarbose) in dairy cows to control ruminal acidosis in a 2x2 cross-over design. Eight Holstein cows were used to study animal metabolism and ruminal fermentation. Treatments were: control (no additive, CTR) and acarbose (0.75 g/cow/d, AMI). AMI group stayed less hours below pH = 5.6 and had greater daily average pH compared with CTR group. AMI animals tended to have lower S. bovis to M. elsdenii ratio than CTR. These results indicate that supplementing diets with acarbose to dairy cattle fed high-NFC rations may be effective in reducing acidosis in lactating cows with no negative effects on ruminal fermentation and animal metabolism.

The structure of the metazoan parasite faunas and communities in Atlantic cod, Gadus morhua L., from six NE Atlantic regions [Baltic, Celtic, Irish and North seas, Icelandic waters and Trondheimsfjord (Norway) and two fish farms in Iceland and Scotland] has been studied. 1,254 fish were sampled in the NE Atlantic during 2002-2003. Altogether 57 parasite taxa were found. The predominant groups in regional parasite faunas were the trematodes (19 species) and the nematodes (13 species). Nine parasite species were found for the first time in cod (Diclidophora merlangi, Rhipidocotyle sp., Fellodistomum sp., Steringotrema sp., Schistocephalus gasterostei, Cucullanus sp., Spinitectus sp., Acanthochondria soleae and Chondracanthus ornatus). Contracaecum osculatum, Hysterothylacium aduncum and Echinorhynchus gadi were the only parasite species found to infect farmed fish. Regional parasite faunas showed lower richness with respect to the total list (c. 65%) with a notable decrease in the Baltic Sea and Trondheimsfjord (21 and 32%, respectively). Eleven species were present in all regions: Lepidapedon elongatum, Anisakis simplex, C. osculatum, H. aduncum, H. rigidum, Pseudoterranova decipiens, Ascarophis crassicollis, Capillaria gracilis, Corynosoma semerme, C. strumosum and E. gadi. Despite of the small size of the monogenean D. merlangi recovered in the present study, the Analysis of Principal Components showed that morphologically they are more similar to D. merlangi from whiting (Merlangius merlangus, type-host), than to other congeneric species from the North Atlantic, thus supporting their assignment to D. merlangi. The aspect and smaller size of the oöcytes suggested that D. merlangi on cod could not produce viable ova, although a specimen exhibited an egg with normally sized and shaped shell. The most species rich and abundant parasite communities were observed in cod from the open water regions (Celtic, North and Irish seas and Icelandic waters). Overall, parasite infracommunities exhibited lower predictability than component communities, due to the fact that only a restricted set of the species contributing to the similarity between component communities exhibited high abundance and dominated infracommunities. The multivariate techniques applied to examine similarity patterns of component communities across regions exhibited good agreement and detected distinct compositional segregation of those in cod from the two low-salinity regions. The highest homogeneity with respect to the composition and structure of parasite communities was observed Celtic, Irish and North Sea cods. Decay of similarity with geographical distance was observed in component communities but not in regional parasite faunas, the higher homogenisation of the latter being related to the migratory behaviour of cod and the domination of generalist parasites widely distributed. The spatial compositional autocorrelation exhibited by component communities and the substantially higher rates of similarity decay compared to other marine fish systems indicate that communities in cod are strongly constrained by the spatial configuration of locations and the dispersal abilities of parasites. Nested subset analyses revealed non-random patterns of faunal/community composition with poor faunas from low-salinity regions (Baltic Sea and Trondheimsfjord) nested in the richer faunas/communities from the high-salinity open water regions. The comparison of the learning behaviour of the three classification approaches, Random Forests (RF), Linear Discriminant Analysis and Artificial Neural Networks, using the same version of the parasite community data, revealed that RF appears as the best classifier. Anisakid nematodes, C. cirratus, D. varicus, H. communis, E. gadi, and C. adunca were selected as important for RF model development. The high accuracy of the predictive models developed for the Baltic and Icelandic samples indicate that the populations of these stocks can be confidently differentiated from the other stocks studied in the NE Atlantic. These results suggest that parasite community data can be used successfully to discriminate cod populations (putative stocks) of the NE Atlantic cod using RF. / La composición y estructura de la fauna de parásitos metazoos del bacalao, Gadus morhua, es el objeto del presente estudio. Se recolectaron 1.254 peces durante 2002-03 procedentes de 6 áreas de pesca del Atlántico Nororiental (mares Báltico, Celta, de Irlanda y del Norte, Islandia y el fiordo de Trondheim), así como 2 granjas marinas situadas en Islandia y Escocia. Se recolectó una fauna rica formada por 57 taxones parásitos diferentes. Siete especies, Diclidophora merlangi, Rhipidocotyle sp., Fellodistomum sp., Steringotrema sp., Cucullanus sp., Spinitectus sp. y Chondracanthus ornatus son primeras citas en este hospedador. Once especies estuvieron presentes en las parasitofaunas de las 6 regiones naturales estudiadas: Lepidapedon elongatum, Anisakis simplex, C. osculatum, H. aduncum, H. rigidum, Pseudoterranova decipiens, Ascarophis crassicollis Capillaria gracilis, Corynosoma semerme, C. strumosum y Echinorhynchus gadi. Las comunidades parásitas de bacalao de las regiones de baja salinidad (mar Báltico y fiordo de Trondheim) estuvieron caracterizadas por las más bajas riquezas, abundancias y diversidades. La sincronización espacial de la composición de las comunidades componentes y las mayores tasas de declive de similitud exhibidas en comparación otras comunidades, indican que las comunidades componentes están fuertemente comprometidas por la configuración espacial de las regiones y la facilidad de dispersión de los parásitos. La ausencia de aleatoriedad en la composición de las faunas y comunidades componentes estuvo claramente relacionada con la salinidad: las comunidades empobrecidas de las regiones de baja salinidad estaban anidadas dentro de las faunas y comunidades más ricas de las regiones de mayor salinidad en mar abierto. La comparación del comportamiento de la metodología de clasificación de grupos, "Random Forests" (RF), con otros algoritmos, Análisis Discriminante Linear y las Redes Neurales Artificiales, utilizando los mismos datos recolectados en las cinco regiones del Atlántico nororiental, reveló que RF era la mejor herramienta de clasificación. Los nematodos anisáquidos fueron identificados como "importantes" para desarrollar los modelos junto con otras especies como Cucullanus cirratus, D. varicus, Hemiurus communis, E. gadi y Clavella adunca. Los buenos resultados de discriminación obtenidos, incluso para este pez migratorio, reflejan el elevado potencial de RF para desarrollar modelos predictivos usando datos que son complejos y "ruidosos".