La carne de cerdo es la más consumida mundialmente. Los programas de mejora animal se han centrado en realizar una producción sostenible y eficiente mejorando tanto los caracteres de reproducción, como de crecimiento y calidad de la carne. Actualmente no se dispone de un conocimiento completo sobre la base genética que determina estos caracteres de producción y por este motivo el objetivo principal de esta tesis consistió en profundizar en los mecanismos moleculares que determinan los caracteres de crecimiento y calidad de la carne. Los genes FABP4 y FABP5 fueron evaluados como genes candidatos para la composición de ácidos grasos en músculo y grasa dorsal. Los animales portadores del alelo C para el polimorfismo FABP4: g.2634_2635insC mostraron un mayor contenido intramuscular de ácidos grasos C16:0 y C16:1(n-7) y, un menor contenido de C18:2(n-6) y una mayor expresión del gen FABP4 en grasa dorsal. Dicho polimorfismo se encuentra dentro de una diana de unión para el gen PPARG pudiendo este factor nuclear determinar las diferencias de expresión observadas. Respecto la expresión del gen FABP5 en músculo, se detectaron regiones asociadas en los SSC4, SSC6, SSC9 y SSC13. Sin embargo, no se observó una clara asociación de genotipos del SNP FABP5: g.3000T> G con la composición de ácidos grasos. Con el objetivo de explorar el transcriptoma del músculo para identificar genes y rutas metabólicas relacionadas con el contenido y la composición de ácidos grasos en músculo, se secuenció el ARN de dos grupos de animales que diferían en estos caracteres. Se identificó un total de 131 genes diferencialmente expresados entre grupos en su mayoría relacionados con las rutas del metabolismo lipídico. El análisis funcional mostró una menor captación de glucosa y una inhibición de la lipogénesis en los animales con un mayor contenido en PUFA. Los enfoques utilizados hasta ahora para el análisis de los caracteres complejos implican generalmente varios genes con efectos pequeños y no consideran las interacciones funcionales. Por esta razón, se decidió aplicar un enfoque de redes génicas basada en el análisis de co-asociación entre SNPs para el estudio de caracteres relacionados con el crecimiento, la conformación y el engrasamiento. Se identificaron tres factores de transcripción, PRDM16, ELF1 y PPARG, como principales reguladores de la red. Además, 54 de los genes identificados en la red pertenecían a ontologías relacionadas con el crecimiento. Finalmente, con el objetivo de evaluar genes candidatos funcionales identificados en estudios previos de nuestro grupo afectando a caracteres de deposición y composición de ácidos grasos en músculo, se analizó la expresión de 45 genes en 114 animales. El eGWAS identificó 241 eSNPs distribuidos en 18 eQTLs. Tres de los 18 eQTLs presentaban variantes en cis, y en 16 de los eQTLs se identificaron zonas reguladoras en trans. Los resultados permitieron identificar potenciales reguladores y mejorar nuestro conocimiento sobre los mecanismos funcionales implicados en estos caracteres complejos. / Pork is the most consumed meat worldwide. The breeding programs have been working towards a sustainable pig production improving reproduction traits, growth and meat quality traits. The genetic basis determining these complex and economically important production traits remains elusive not being fully understood. In the present thesis we pursue to clarify the molecular mechanisms that determine growth and meat quality traits. The functional role of FABP4 and FABP5 genes in determining the fatty acid composition in muscle and backfat tissues was evaluated. Animals inheriting the C allele for FABP4:g.2634_2635insC polymorphism showed higher intramuscular content of C16:0 and C16:1(n-7) fatty acids and, decreased content of C18:2(n-6) fatty acid and higher FABP4 expression in backfat. Moreover, FABP4:g.2634_2635insC was located inside a PPARG binding site suggesting a role of this nuclear receptor in the regulation of FABP4 gene expression. The FABP5:g.3000T>G SNP was the most significant marker for intramuscular percentages of C18:1(n-9), C18:2(n-6), and MUFA. However, this variant was not associated with FABP5 gene expression, being FABP5 gene expression in muscle regulated by other genomic regions located on SSC4, SSC6, SSC9 and SSC13. Aiming to identify genes and pathways affecting the intramuscular fatty acid composition, the muscle transcriptome of two groups of pigs with extreme phenotypes for these traits was analyzed. A total of 131 genes mostly related to lipid metabolism pathways were identified as differentially expressed between groups. The functional analysis showed that animals with a higher content of PUFA presented low fatty acid and glucose uptake resulting in an inhibition of the lipogenesis. Gene-by-gene approaches used until now are limited when analyzing complex traits usually implying several genes with small effects; moreover, they ignore functional interactions. For this reason, we decided to apply a gene network approach based on SNP-by-SNP co-association analysis to explore growth, conformation and fatness related traits. From the resulting network formed by 513 nodes and 639 edges, three transcription factors PRDM16, ELF1 and PPARG were likely to be the major regulators of this network. Moreover, 54 genes identified within the network belonged to growth-related ontologies. Finally, with the aim to evaluate functional candidate genes affecting intramuscular deposition and fatty acid composition traits from previous studies of our group, the mRNA expression of 45 genes was measured in 114 animals. The eGWAS identified 241 eSNPs distributed in 18 eQTLs. Three out of 18 eQTLs presented cis-acting variants and 16 eQTLs showed trans regulatory effects. The results highlighted putative key regulators and improved our knowledge in the functional regulatory mechanisms implicated in these complex traits.

La carn de pollastre és molt consumida i, sense pell, té un contingut baix en greix per la qual cosa és molt interessant des d'un punt de vista nutritiu. A més, la composició en àcids grassos del greix de la carn de pollastre es pot modificar mitjançant la dieta. Així doncs, a través de la dieta, es pot aconseguir una carn amb un elevat contingut en àcids grassos poliinsaturats de la sèrie n-3 que la fa interessant per la dieta humana. Tanmateix, es coneix que les carns riques en àcids grassos poliinsaturats són més susceptibles a l'oxidació i, en conseqüència, rebutjades pel consumidor. De l'estudi de diferents dosis d'oli de peix afegides als pinsos durant tot el cicle productiu, s'estableix que afegint 1.25% d'oli de peix s'aconsegueix una carn amb un contingut en àcids grassos de la sèrie n-3 interessant per la nutrició humana. Per altra banda, l'addició d'acetat d'alfa-tocoferol a la dieta, provoca que també tingui una bona estabilitat oxidativa i que sigui acceptada pels consumidors. La substitució de l'oli de peix per altres fonts lipídiques (greix animal o oli de llinosa) durant els darrers dies de vida del cicle productiu de l'animal també afecta a la composició d'àcids grassos de la carn. Així doncs, les carns de pollastres alimentats amb oli de llinosa tenen nivells comparativament més alts en àcid linolènic i en el total d'àcids grassos de la sèrie n-3 que no pas els que han rebut oli de peix. Per contra, l'addició de greix animal en el pinsos provoca carns amb un major contingut en àcids grassos monoinsaturats si bé el contingut en àcid eicosapentaenoic i docosahexaenoic és similar a les carns de pollastres que només han rebut oli de peix.Per altra banda els productes carnis són també una font important en elements minerals algun dels quals poden ser interessants per certs col·lectius de persones. Per aquesta raó, es va estudiar la suplementació en la dieta de l'animal amb selenit. Aquest suplement no va provocar un augment en el contingut d'aquest element en la carn de pollastre. Per contra, la suplementació amb formes orgàniques de Se si que va provocar un augment en el contingut de Se en la carn. Tanmateix, cap de les dues suplementacions provoca canvis en el contingut dels altres elements estudiats: Zn, Fe i Cu. Tampoc es van observar diferències sobre la estabilitat oxidativa o la qualitat sensorial d'aquestes carns.Paral·lelament, es va estudiar la suplementació de la dieta en Zn la qual cosa no va provocar un augment en el contingut de Zn, Fe i Cu en la carn de pollastre. Tanmateix, el contingut Se en carn va augmentar en augmentar el suplement de Zn. Aquest augment en el contingut de Se no va afectar a l'estabilitat oxidativa ni a la qualitat sensorial de producte.Per a la determinació de Fe, Zn, Se i Cu tant en carn de pollastre com en els seus pinsos es va validar un mètode analític que permet la completa mineralització de les mostres i evitar les pèrdues del Se per volatilització.Finalment, es van estudiar els efectes que podien tenir en la composició, l'estabilitat oxidativa i la qualitat sensorial l'addició de greixos oxidats en la dieta. Per a avaluar els seus efectes es va assajar un oli amb un elevat contingut de compostos d'oxidació primària i dos olis amb diferent contingut de compostos d'oxidació secundària. L'addició d'olis oxidats, en les condicions assajades, no va presentar cap efecte en les variables d'oxidació controlades. En canvi, l'addició d'acetat d'alfa-tocoferol va provocar un increment de l'estabilitat oxidativa i una disminució de les puntuacions sensorials de la ranciesa. / ENGLISH ASTRACT: One of the goals of food scientist is to increase the nutritional value of foods without compromising sensory quality. In this regard, chicken meat can be increased in n-3 polyunsaturated fatty acids. However, these fatty acids are very prone to oxidation, and, consequently may produce off-tastes and off-odours.This work shows several dietary strategies to achieve enriched meat in n-3 polyunsaturated fatty acids without compromising oxidative stability and consumer acceptability. In relation to this, broilers fed 1.25% of fish oil and 70 mg/kg of alpha-tocopheryl acetate led to meat with an increased content in n-3 polyunsaturated fatty acids as well as meat with good oxidative stability and accepted by consumers. Moreover, the replacement of dietary fish oil for linseed oil or animal fat 5 days before slaughter modified the fatty acid composition. Animals fed this linseed oil replacement led to meat with the highest content in n-3 polyunsaturated fatty acids whereas animals fed the animal fat replacement led to meat with similar amount in eicosapentaenoic acid and docosahexanoic acid to those fed fish oil throughout the period. Little attention has been devoted to mineral enrichment. In this regard, we studied the effect of Zn and Se dietary supplements on the composition, oxidative stability and sensory quality of chicken meat. The inorganic Se supplement did not increase this element content in chicken meat. However, organic Se and Zn supplementation provoked an increased Se content. On the contrary, Fe, Zn and Cu content were not affected by any of the dietary factors. In addition, neither Zn supplements nor Se supplements affect chicken meat stability or sensory quality.In relation to elements determination, a mineralization procedure was validated for determining Fe, Zn, Se and Cu in chicken meat and feed samples. This procedure avoids Se volatilization losses.Finally, this work also dealt with the effects of feeding different types of oxidized oils on nutritional value, oxidative stability and sensory quality. There were not significant differences in sensory quality or meat oxidation variables from chickens fed oxidized oils. However, alpha-tocopheryl acetate supplementation led to meat with an increased oxidative stability and a decreased rancidity.

Estudio de los tratamientos por alta presión hidrostática en leche de ovejaEl objetivo del trabajo fue estudiar el efecto de las altas presiones sobre la supervivencia microbiana, así como sobre el color, lipolisis y estabilidad de la fase grasa en la leche de oveja. Los tratamientos (Tto) aplicados: presiones de 100 a 500 MPa, temperaturas de 2, 10, 25 y 50ºC, con tiempos de 5 a 60 min.La supervivencia de los microorganismos (microorg.) estudiados: Pseudomonas fluorescens (PF), Escherichia coli (EC), Listeria innocua (LI), Lactobacillus helveticus (LH) y Staphylococcus aureus (SA), disminuyó al aumentar la presión. Fueron necesarias presiones de 400 MPa para obtener reducciones superiores a 4 uni. log. La sensibilidad a la presión fue: PF > EC ª LI > LH > SA, siendo este último el más barorresistente de los estudiados. Se observó que PF, LI y LH presentaron máxima resistencia en los Tto a 25 ºC, mientras que EC y SA fueron a 2 y 10 ºC. Sin embargo, para todos los microorg. ensayados, a 50 ºC fueron los más eficaces.Por otro lado, al menos durante los primeros 15-20 min de Tto se obtuvieron cinéticas de destrucción microbiana de 1er orden. A partir de los valores D obtenidos se observó que fue más práctico incrementar la presión que aplicar Tto prolongados, mayores de 15-20 min.La leche de oveja per se ejerció un efecto baroprotector sobre los microorg. estudiados, independientemente del contenido en materia grasa (MG) de ésta. Respecto al contenido de MG, ésta ejerció efectos diferentes sobre la baroprotección microbiana. Así pues, en EC no ejerció ningún efecto; en LH y SA la MG protegió independientemente del contenido de ésta; en LI, a medida que se incrementó su contenido ofreció mayor protección; y en PF la MG protegió, pero el incremento de ésta conllevó el efecto contrario.El color de la leche apenas cambió. Sólo con Tto de 500 MPa a 4 ºC se apreciaron cambios con respecto al control.Las altas presiones no indujeron lipolisis en la leche. Incluso, gran parte de las muestras tratadas a 50 ºC presentaron valores inferiores de ácidos grasos libres respecto a la leche recién ordeñada, indicando que pudo darse una reesterificación de éstos. Los Tto a 200 y 300 MPa fueron los que mostraron las mayores diferencias en la distribución del tamaño de los glóbulos grasos. Atendiendo al parámetro de cremado (H), las leches tratadas a 4 ºC presentaron mayor tendencia a la desestabilización que las tratadas a 25 y 50 ºC, siendo estas últimas potencialmente más estables en las etapas de reposo.Considerando los resultados del estudio con relación a las reducciones microbianas, color y estabilidad de la fase grasa, la leche de oveja tratada por altas presiones puede considerarse una alternativa a la pasteurizada en la elaboración de quesos de alta calidad. / Study of high hydrostatic pressure treatments in ewe's milkThe objective of this work was to study the effect of high pressure on the microbial survival, as well as the color, lipolysis and stability of the fat phase in the ewe's milk. The treatments (Trt) applied were: pressures from 100 to 500 MPa, temperatures of 2, 10, 25 and 50ºC, and times of 5 to 60 min. The survival of the microorganisms (microorg.) studied: Pseudomonas fluorescens (PF), Escherichia coli (EC), Listeria innocua (LI), Lactobacillus helveticus (LH) and Staphylococcus aureus (SA), diminished when increasing the pressure. Pressures of 400 MPa were necessary to obtain reductions * 4 log. units. The sensibility to pressure was: PF > EC ª LI > LH > SA, being last one the more barorresistant of those studied. PF, LI and LH showed maximum resistance to Trt at 25 ºC, while EC and SA at 2 and 10 ºC. However, for all the microorg. studied, the Trt at 50 ºC were the most effective. 1st order kinetic of microbial destruction were obtained at least during the first 15-20 min of Trt. From the obtained D-values it was more practical the pressure increase than keep on the Trt for times longer than 15-20 min. Ewe's milk exercised a baroprotective effect by itself on the studied microorg., independently of the fatty matter (FM) content. Regarding the FM content, this exercised different effects on the microbial baroprotection. Therefore, on EC it did not exercise any effect; on LH and SA the FM protected independently of the content of this; on LI, as their content was increased this offered higher protection; and on PF the FM protected, but the increment of this showed on the contrary effect. The color of the milk hardly changed. Only with 500 MPa at 4 ºC Trt changes were appreciated with regard to the control. High pressure did not induce lipolysis in the milk. Even, most of the samples treated at 50 ºC presented values of free fatty acids lower than initial milk, showing a posible resterification. The Trt at 200 and 300 MPa showed the major differences on size distribution of the milk fat globules. The creaming off parameter (H), showed that samples treated at 4 ºC presented higher tendency to destabilization that those treated at 25 and 50 ºC, being potentially these last ones more stable in the rest stages. Considering the results of the study with relationship to the microbial reductions, color and stability of the fat phase, ewe's milk treated by high pressure can be considered an alternative to the pasteurized milk in the production of high quality cheeses.

L'olor sexual és un defecte sensorial que es dóna sobretot en la carn de porcs mascles enters i és deguda principalment a dues substàncies, l'androstenona i l'escatol. Els objectius principals d'aquest estudi són conèixer la distribució d'androstenona i escatol dels porcs del nostre país respecte l'europea, descriure aquests dos compostos sensorialment mitjançant un panel entrenat, estudiar la resposta d'acceptabilitat dels consumidors europeus a la carn de porc mascle enter segons el seu nivell d'androstenona i escatol i veure la influència de la sensibilitat a l'androstenona en la resposta d'acceptabilitat dels consumidors espanyols. Es van medir els nivells d'escatol i androstenona en el greix subcutani de 4.313 mascles enters i 223 femelles, produïts en dues estacions de l'any en 6 països europeus. Per als posteriors estudis sensorials es va seleccionar una submostra de 42 lloms de femelles i 378 de mascles enters, classificats en nou grups segons nivells d'androstenona i escatol alts (>0.99 i >0.21 µg/g respectivament), mitjans o baixos (<0.5 µg/g i <0.10 µg/g). Els degustadors, prèviament seleccionats i entrenats van obtenir el perfil descriptiu pel mètode 'Checklist'. Van trobar per a l'olor els descriptors 'androstenona', 'escatol', 'porc', 'orina', 'suor', 'fems', 'dolç', 'ranci' i 'anormal' i per al flavor els anteriors excepte 'fems'. Van avaluar monàdicament 10 lloms, cuits al forn a 175°C durant 10', en cada una de les 6 sessions d'olor i flavor. Els consumidors (aproximadament 240 per país i rèplica) van valorar 5 mostres segons una escala hedònica de 7 nivells. L'acceptabilitat del flavor de la carn es va avaluar en lloms cuits a 180°C i rescalfats a 250°C i la de l'olor en lloms cuits pel mateix sistema i, a més, escalfats 1 minut en una planxa a 250ºC just abans de servir. En l'assaig espanyol es va fer la prova de la sensibilitat a l'androstenona. La mitjana dels nivells d'androstenona i escatol al nostre país es va situar per sobre de l'europea i va ser de 1.20 µg/g i de 0.19 µg/g respectivament. El percentatge de canals amb nivells d'androstenona superiors a 1.0 µg/g i d'escatol superiors a 0.21 µg/g va ser del 17% al nostre país i del 7% en el global de tots els països participants. En la descripció sensorial dels lloms es va observar una gran confusió dels atributs. Els lloms procedents de mascles enters amb nivells baixos o mitjans d'androstenona i escatol i els lloms procedents de femelles es van caracteritzar sensorialment per l'atribut 'dolç'. La resposta dels consumidors en general va ser sobretot de refús de l'olor de les mostres amb elevats nivells d'escatol, independentment del contingut d'androstenona. Els consumidors espanyols anòsmics o poc sensibles a l'androstenona van donar pitjor nota d'acceptabilitat només als lloms amb elevat nivell d'escatol independentment del nivell d'androstenona. Tanmateix aquest darrer nivell va influir en les notes d'acceptabilitat donades pels consumidors molt sensibles a aquesta substància (24% homes, 37% dones), essent pitjors quant el nivell era elevat o mitjà. Es pot concloure que caldria controlar els nivells d'androstenona i escatol sobretot en països com Espanya en què es consumeixen principalment lloms de mascles enters i es tenen els nivells d'androstenona i escatol elevats. L'olor sexual té una caracterització sensorial complexa, tanmateix, és causa del rebuig o baixa acceptabilitat dels lloms per part dels consumidors, especialment si aquests són sensibles a l'androstenona i, si no es té en compte la sensibilitat, es subestima la importància d'aquesta. Un possible llindar satisfactori per a la majoria de consumidors en les condicions d'aquest estudi seria el refús de canals amb (a) >0.21 µg/g d'escatol, (b) >0.99 µg/g d'androstenona o (c) >0.10 µg/g d'escatol i >0.5 µg/g d'androstenona. / Boar taint is a sensory defect mainly detected in boar meat, mainly due to two substances, androstenone and skatole. The main objectives of this study are to ascertain the androstenone and skatole distribution in the pig population of our country with respect to the group of the other European countries; to obtain the sensory characterisation of both compounds by means of a trained panel; to study the acceptability of the boar meat by the European consumers depending on the levels of androstenone and skatole; and to ascertain the sensitivity to androstenone as an influence on the acceptability of boar to Spanish consumers. The levels of androstenone and skatole in subcutaneous fat were measured in 4313 boars and 223 gilts, produced in 6 European countries during two seasons (replicates). In the sensory studies, 42 loins from gilts and 378 loins from boars were selected and the boars were classified in 9 groups depending on the levels of androstenone and skatole (high:>1.0 and >0.21 µg/g respectively, medium and low: <0.5 µg/g and <0.10 µg/g). Panellists previously selected and trained obtained the profile by the checklist method. 'Androstenone', 'skatole', 'pig', 'urine', 'sweat', 'manure', 'sweet', 'rancid' and 'abnormal' were found as odour attributes. The flavour attributes were the same except for 'manure'. Panellists evaluated in a monadic way 10 loins, cooked at 175ºC in the oven for 10 minutes, in each of the 6 sessions of odour and flavour assessment. Consumers (approximately 240 per country and replicate) evaluated 5 samples in a 7 level hedonic scale. The acceptability of the meat flavour was evaluated in loins cooked at 180ºC and re-cooked at 250ºC and the acceptability of the meat odour was evaluated in loins cooked in the same way and kept for 1 minute on a hot plate at 250ºC just before serving. In our country, consumers' sensibility to androstenone was tested. Mean levels of androstenone and skatole in our country (1.20 µg/g and 0.19 µg/g respectively) were above the European mean. The percentage of carcasses with androstenone and skatole levels higher than 1.0 µg/g and 0.21 µg/g was 17% in our country and 7% in all the European countries studied. In the sensory characterisation of the androstenona and the skatole there was a lot of confusion among attributes.. Boar loins with low and medium levels of androstenone and skatole and gilt loins were sensory characterised by the same attribute 'sweet'. Consumers mainly refused the odour of the loins with high levels of skatole, regardless of the androstenone content. The anosmics or less sensitive to androstenone Spanish consumers gave the worst note of acceptability to the loins with high skatole level, independently of the androstenone level. The androstenone level influence in the notes of acceptability given by the highly sensitive consumers to androstenone (24% men, 37% women), are worse when the level of this substance is high or medium. It can be concluded that the androstenone and skatole levels should be controlled, especially in the countries like Spain, where boar meat is consumed and where there are high levels of androstenone as well as with skatole. Boar taint has a complex sensory characterisation. Loins with boar taint have a low level of acceptability with consumers, especially if they are sensitive to androstenone and, if the sensitivity is not taken into account, the importance of androstenone is underestimated. A possible threshold that satisfies the most important part of the consumers in the conditions of this study would be the rejection of carcasses with (a) >0.21 µg/g of skatole, (b) >0.99 µg/g of androstenone or (c) >0.10 µg/g of skatole and >0.5 µg/g of androstenone.

Tesis por compendio de publicaciones / La región de Murcia se ha caracterizado por ser eminentemente agraria, donde la fabricación del queso de cabra ocupa una posición muy importante en la economía regional. El Queso de Murcia al Vino es, sin duda, uno de los principales quesos de cabra elaborados en España, además esta Región en los últimos años ha apostado por el desarrollo de nuevas variedades de quesos (mediante el empleo de nuevas formas de presentación de los cuajos animales o el uso de coagulantes vegetales) o de sistemas de control en línea. De otra parte, el uso de los subproductos agroindustriales en la alimentación animal se ensayado con éxito como una estrategia para reducir los costes de alimentación en rumiantes y también para favorecer el reciclado de los subproductos derivados de la industria, cuyo coste de eliminación es muy elevado. En España la extracción de aceites esenciales de plantas aromáticas genera subproductos que en general están infrautilizados, pero son objeto de investigación de numerosos científicos debido a su alto contenido en compuestos polifenolicos. La inclusión de estos subproductos en dietas de cabras y de ovejas, proporciona resultados de interés en los productos derivados (carne y leche) debido a la trasmisión de compuestos fenólicos de la dieta a los mismos, y que constituye una herramienta que satisface a las necesidades de los consumidores, que cada vez requieren de la industria alimentos más saludables y seguros. El objetivo de esta memoria de Tesis Doctoral es determinar el efecto de la inclusión de plantas aromáticas o sus subproductos en la alimentación de cabras de la raza Murciano-Granadina en las características de leche y Queso de Murcia al Vino elaborados. Como objetivo preliminar, fue necesario determinar los parámetros que determinan la calidad de estos quesos (parámetros fisicoquímicos, proteólisis y lipolísis) en base al tiempo de maduración y establecimiento elaborador. Los resultados obtenidos para este objetivo determinan que el establecimiento elaborador afecta significativamente a todos los parámetros fisicoquímicos estudiados, excepto el contenido proteíco, nitrógeno soluble y la concentración de C4:0, C16:0 y C18:0. Sin embargo, los diferentes niveles de maduración influyeron de forma significativa en el contenido de materia seca, y WSN, PTASN y los aminoácidos libres, excepto la serina. Una vez establecidos los parámetros de variación del Queso de Murcia al Vino se estudio la influencia en la leche de la incorporación de subproductos de romero en la dieta de cabras M-G, observándose una disminución en el tiempo de coagulación, extracto seco y contenido de lactosa así como en la concentración de C10 y C14, sin embargo aumentó el porcentaje de C17, C18:2 y ácidos grasos poliinsaturados después de suplementar a los animales con 20% de subproducto de romero. Mientras que la suplementación con el 10% de este subproducto disminuyó el porcentaje de C14 y aumentó el contenido de C18:2 y el contenido de ácidos grasos poliinsaturados en la leche. En Queso de Murcia al Vino elaborado con esta leche no se observan diferencias significativas en el rendimiento quesero, el recuento microbiológico y parámetros sensoriales, con la excepción del olor en el queso elaborado con leche procedente de animales que habían recibido el 10% de suplementación. La sustitución del 7,5% de la dieta basal de cabra por hojas de tomillo sin destilar modificó significativamente la composición fisicoquímica de leche de cabra (incremento en la grasa, proteína, materia seca y el contenido de PUFA), mientras que el tiempo de coagulación de la leche de cabra disminuyó por la introducción en la dieta de un 20% de hojas de tomillo destilado, lo que aumentó su aptitud tecnológica. El recuento microbiológico, el análisis sensorial y el perfil de textura de los quesos no mostraron diferencias con la introducción de hojas de tomillo destiladas. La introducción de hojas del tomillo destilado y sin destilar en la dieta de cabras disminuido el grado de oxidación de la grasa del queso debido a la transferencia de compuestos fenólicos de la dieta a la leche y al queso. Si comparamos los resultados obtenidos tras la suplementación de la dieta con subproductos de la destilación de tomillo y el romero, observamos que existen diferencias significativas en el contenido de extracto seco, proteína y lactosa, mientras que no influye en los valores de materia grasa, recuento de células somáticas y el punto crioscópico de la leche. En el Queso de Murcia al Vino no se determinan diferencias significativas para los parámetros físicoquímicos y microbiológicos estudiados, sin embargo los resultados del análisis sensorial determinan que el queso mejor valorado era aquel que se obtiene de la suplementación de la dieta de cabras con el subproducto del tomillo. / The province of Murcia is characterized by being largely agrarian, where the manufacture of goat cheese has a very important position in the overall economy of the province. In the last years, many studies have been carried out to develop new cheese varieties or improve cheese quality (new animal or vegetable coagulants, control of cheese syneresis by optical sensors ...). The use of agricultural by-products in animal feed was successfully tested as a strategy to reduce feed costs and also to attempt the need to recycle waste materials which is costly to remove. In Spain the extraction of essential oils from aromatic plants generates high quantity of byproducts that are generally wasted. These residues are of interest to researchers due to their content of polyphenolic compounds, which can be included on the goats and sheep diets with relevant results. Researchers have confirmed a transmission of those phenolic compounds to milk or meat products. Thus, manufacturers can improve products quality and so attempt to consumers demands of healthier and safety products. Based on these results, the first aim of this Thesis was to assess the effect of byproducts introduction in Murciano-Granadina goat’s diet on the characteristics of goat milk and Murcia al Vino cheese, including the effect on cheese’s proteolysis and lipolysis during ripening. The results shown a significant effect in water activity (aw), pH, dry matter and fat content, water soluble nitrogen fractions (WSN), trichloroacetic acid (12% w / v) (TCASN ) and phosphotungstic acid (5% w / v) (PTASN) and also affect the content of free amino acids and free fatty acid content, with the exception of C4:0, C16:0 and C18:0, while different periods of maturation significantly affected dry matter content, and WSN, PTASN and all free amino acids to the amino acid except serine. The inclusion of rosemary byproducts in the diet of goats at two percentages (10% and 20%) shows that a supplementation with 20% significantly reduces the clotting time, dry matter and the lactose content of the milk, decreased the content of C10 and C14, and increased the percentage of C17, C18:2 fatty acids. Supplementation with 10% rosemary byproduct decreased the percentage of C14 and increased C18:2 and the content of polyunsaturated fatty acids. No significant differences were found in the protein content, pH and aw of cheeses for 20% rosemary supplementation byproducts. No significant differences were observed in cheese yield, microbiological counts and sensory parameters, except for the smell between the control and the cheese made from the milk supplemented with a 10%. The second aim was to feed goats with distilled thyme leaves and study its (Thymus zygis subsp gracilis) on the physico-chemical composition, technological properties of pasteurized goat milk and physical chemistry, and the phenolic content, oxidative stability, microbiology, sensory profile and texture of Murcia al Vino goat cheese. The physical and chemical composition of goat milk was significantly affected by the replacement of 7.5% of the basal diet with goat undistilled thyme leaves (increase in fat, protein, dry matter and the PUFA content) while the milk clotting time increased significantly with the introduction of 20% distilled thyme leaves, reducing their technological aptitude. Cheese’s microbiological count, sensory analysis and texture profile were not affected by the introduction of distilled thyme leaves. The introduction of undistilled thyme leaves in goat's diet may lead to an inhibition of lipid oxidation due to the transmission of diet’s phenolic compounds into cheese. The third aim of this Thesis was to evaluate the effect of feeding goats with both supplement types [byproducts of thyme (Thymus zygis sub gracilis) and rosemary (Rosmarinus officinalis spp)] in the physical and chemical composition (dry matter content fat and lactose), freezing point, the somatic cells of pasteurized goat's milk, and the physical and chemical composition, microbiological and sensory analysis of Murcia al Vino cheese. There were found significant differences in milk’s dry matter, protein and lactose content, while there were no significant differences in fat, and somatic cell count freezing point. Not significant differences were found in cheese’s physical-chemical and microbiological parameters.

La incorporació de matèries grasses és una pràctica habitual en la formulació de pinsos per a porcs i pollastres. Els olis àcids són subproductes de la indústria de refinació d’olis, donant lloc a matèries primeres sostenibles i interessants des del punt de vista econòmic. Ara bé, el seu elevat contingut en àcids grassos (AG) lliures, fa que el seu valor nutritiu sigui inferior al del seu corresponent oli natiu. Podem neutralitzar els AG lliures dels olis àcids a través de la seva esterificació amb glicerol (subproducte de la indústria del biodièsel), obtenint, com a producte final d’aquest procés, els olis re-esterificats. La diferent estructura molecular dels olis re-esterificats pot millorar el seu valor nutritiu i, en particular, l’absorció dels AG saturats. Per tot plegat, l’objectiu global d’aquesta tesi va ser investigar l’ús potencial dels olis re-esterificats en l’alimentació de porcs i pollastres. La caracterització dels greixos (Capítol 3, 4 i 5) va mostrar que els olis re-esterificats presentaven la mateixa composició en AG que la dels seus corresponents olis natius, però una major proporció d’AG saturats situats a la posició sn-2 de les molècules d’acilglicerols, i una major quantitat de mono- i diglicèrids (amb els AG principalment esterificats a les posicions sn-1,3), el que va donar lloc a un menor contingut en energia bruta. Als tres primers experiments (Capítol 3, 4 i 5), es va comparar l’ús de dos olis re-esterificats de palma (amb baix i alt contingut en mono- i diglicèrids) amb el del seu corresponent oli àcid (control negatiu) i oli natiu (control positiu). D’una banda, no es van observar diferències en els coeficients d’absorció dels AG entre els animals alimentats amb l’oli natiu i els alimentats amb l’oli àcid de palma (excepte en pollets de primera edat). Per tant, els olis àcids de palma poden considerar-se una font de greix alternativa en l’alimentació d’animals monogàstrics, sempre que tinguin < 60% d’AG lliures i < 3% d’humitat, impureses i fracció insaponificable. D’altra banda, els animals alimentats amb olis re-esterificats de palma van assolir coeficients d’absorció similars o inclús superiors als dels animals alimentats amb el seu corresponent oli natiu, encara que es van observar algunes peculiaritats en funció de l’espècie i de l’estat fisiològic dels animals. En pollastres (Capítol 5), el grau de saturació del greix va exercir un major impacte en l’absorció aparent dels AG que l’estructura molecular del greix. Per aquest motiu, en l’últim experiment (Capítol 6) es va investigar quina seria la millor estratègia nutricional (olis re-esterificats purs o mescles) per obtenir la millor eficiència en termes d’absorció aparent dels AG. La substitució de l’oli re-esterificat de palma per oli re-esterificat de soja va millorar l’absorció aparent dels AG totals, encara que no es va observar sinergisme entre els dos olis re-esterificats. Una altra troballa interessant va ser que, independentment de la font de greix, de l’espècie i de l’estat fisiològic dels animals, la fracció lipídica eliminada per les femtes i les excretes estava principalment constituïda per AG lliures, el que suggereix que el factor limitant del procés d’absorció del greix de la dieta no és el procés d’hidròlisi lipídica, sinó el procés de solubilització micel·lar. Per tot això, podem considerar que, des d’un punt de vista nutricional, els olis re-esterificats són una bona font de greix alternativa per ser utilitzats en l’alimentació d’animals monogàstrics. Això no obstant, i degut a que el procés d’esterificació suposa un cost afegit, la seva viabilitat econòmica dependrà del preu diferencial entre l’oli natiu i l’oli àcid. / The addition of fat sources in pig and broiler-chicken diets is a common practice. Acid oils are by-products from oil refining industry, resulting in sustainable and economically interesting raw materials. However, they have a lower nutritive value than their corresponding native oil, due to their high free fatty acid (FA) content. We can neutralize the free FA content of acid oils through their esterification with glycerol (by-product from biodiesel industry). Re-esterified oils are the end products of this process. The different molecular structure of re-esterified oils may enhance the apparent absorption of saturated FA and, consequently, their overall nutritive value. Therefore, the global aim of this thesis was to investigate the potential use of re-esterified oils in pig and broiler-chicken diets. Fat characterization (Chapter 3, 4 and 5) showed how re-esterified oils had the same FA composition as their corresponding native oils, but a greater proportion of saturated FA located at the acylglycerol sn-2 position and a greater amount of mono- and diacylglycerols (with FA mainly esterified at the sn-1,3 positions), which resulted in a lower gross energy content. In the first three experiments (Chapter 3, 4 and 5), the use of two re-esterified oils (with a low and a high mono- and diacylglycerol content) was compared with that of their corresponding acid (negative control) and native (positive control) oils. On one hand, no differences in FA apparent absorption coefficients were observed between animals fed native or acid palm oils (except in young broiler chickens). Thus, acid palm oils can be considered interesting alternative fat sources to be used in monogastric-animal diets, provided they have < 60% of free FA and < 3% of moisture, impurities, and unsaponifiable matter. On the other hand, animals fed re-esterified palm oils achieved similar or even better apparent absorption coefficients than those fed their corresponding native oil, although some peculiarities were observed according to the species and the physiological state of the animals. In broiler chickens (Chapter 5), the fat degree of saturation exerted a greater impact on FA apparent absorption than did the fat molecular structure. For this reason, in the last experiment (Chapter 6), the best nutritional strategy (pure re-esterified oils or blends of re-esterified oils) was investigated, in order to obtain the best efficiency in terms of FA apparent absorption. The addition of re-esterified soybean oil in replacement of re-esterified palm oil in broiler chicken diets improved the total FA apparent absorption, although no synergism was observed between re-esterified oils. Another interesting finding was that, regardless of the dietary fat source, the species, and the physiological sate of the animals, fat lost in feces or excreta was mainly composed of free FA, which suggests that micelle formation, and not fat hydrolysis, is the rate-limiting step of fat absorption. Taken together, from a nutritional point of view, re-esterified oils are good, alternative fat sources to be used in monogastric-animal diets. However, considering that the esterification process represents an additional cost, the economic viability of re-esterified oils will depend on the price differential between native and acid oils.

Las técnicas actuales de genotipado masivo de marcadores SNP han proporcionado una herramienta muy útil, tanto para determinar la diversidad como para la mejora genética animal. Sin embargo, en las razas españolas de vacuno de carne su aplicabilidad no ha sido tan evidente hasta ahora. Es por esta razón, que las preguntas más importantes que se plantearon en esta tesis doctoral fueron: 1) determinar la cantidad de variación genética que hay en las principales razas autóctonas de ganado de carne español; 2) estimar la estructuración de esa variación en las distintas poblaciones; 3) calcular las distancias genéticas y tener una visión global del grado de mixtura entre las distintas razas; y 4) explorar la historia y constitución genética de las razas a través del desequilibrio de ligamiento, la persistencia de fases y el tamaño efectivo ancestral con miras a una futura implementación de la selección genómica. Las razas objeto de estudio y el número de trios analizados fueron los siguientes: Asturiana de los Valles (AV, 25), Avileña-Negra Ibérica (ANI, 24), Bruna dels Pirineus (BP, 25), Morucha (Mo, 25), Pirenaica (Pi, 24), Retinta (Re, 23) y Rubia Gallega (RG, 22). Los análisis partieron con la estimación de los parámetros demográficos y poblacionales evaluados mediante un análisis de pedigrís. Los resultados mostraron incrementos continuos de los censos poblacionales y una alta tasa de intercambio de machos reproductores entre rebaños en todas las razas evaluadas. La compleción del pedigrí mostró índices promedio del 92% una generación atrás y del 61% si se consideran seis generaciones previas. Los coeficientes de endogamia promedio variaron entre 0,6% (BP) y 7,2% (Re). El tamaño efectivo de la población, basado en el incremento promedio de la tasa de endogamia individual para generaciones equivalentes, varió entre 19 (Mo) y 90 (AV). El número efectivo de ancestros osciló entre 42 (RG) y 838 (BP) y fue menor de lo que era el número efectivo de fundadores en todas las razas, lo que sugiere la existencia de cuellos de botella en las poblaciones estudiadas. La diversidad y divergencia genética fueron evaluadas por medio de marcadores moleculares de tipo SNP obtenidos a partir de un chip de alta densidad. Los resultados mostraron una heterocigosis esperada de alrededor de 0,30. Por su parte, el análisis de varianza molecular reveló gran diversidad dentro de individuos y un bajo grado de divergencia entre las razas. Las distancias genéticas, estimadas entre cada par de poblaciones, indicaron una estrecha relación. El árbol filogenético neighbor joining y el análisis de componentes principales mostraron dos grupos principales de razas: Pi y BP, por un lado, y ANI, Mo y Re, por el otro. Las razas AV y RG, por su parte, ocuparon una posición intermedia. El análisis de clúster reveló cierto grado de mixtura entre las razas. La magnitud del desequilibrio de ligamiento y la persistencia de las fases haplotípicas, estimadas a partir de los marcadores SNP, disminuyeron a medida que se incrementó la distancia entre los marcadores. Estos resultados indican que con un panel de cómo mínimo 38.000 SNP dentro de cada raza o con un panel de entre 50.000 y 83.000 SNP entre razas sería suficiente para alcanzar un programa de selección genómica exitoso. Por otro lado, la divergencia entre razas se dio aproximadamente en la primera mitad de la Edad Media. Los tamaños efectivos ancestrales revelaron una disminución sustancial hace 200 generaciones, prolongándose de forma continuada hasta la actualidad. Los resultados de este estudio son relevantes para la futura implementación dentro y entre razas de programas de selección genómica en las poblaciones de ganado vacuno español. / Currently, massive SNP genotyping techniques have provided a very useful tool, both to determine the diversity as well for breeding purposes. However, the applicability in the Spanish beef cattle breeds has not been so evident so far. It is for this reason that the most important questions raised in this thesis were: 1) to determine the genetic variation existing in the autochthonous Spanish beef cattle breeds; 2) to estimate the structure of this variation in the different populations; 3) to calculate the genetic distances and get an overview of the degree of admixture between breeds; and 4) to explore the genetic history of the breeds through linkage disequilibrium, persistence of LD phase and the past effective population size to implement genomic selection in the future. The breeds and number of trios used in this study were: Asturiana de los Valles (AV, 24), Avileña-Negra Ibérica (ANI, 24), Bruna dels Pirineus (BP, 25), Morucha (Mo, 25), Pirenaica (Pi, 24), Retinta (Re, 23) and Rubia Gallega (RG, 22). We estimated demographic and population parameters assessed by pedigree analysis. There were continued increases in population censuses and a high exchange rate of breeding males among herds in all breeds studied. Pedigrees showed average of completeness indexes of 92% one generation ago, and 61% six generations ago. Average inbreeding coefficients ranged from 0.6% (BP) to 7.2% (Re). Effective population size based on averages of individual increase of inbreeding by equivalent generations ranged from 19 (Mo) to 90 (AV). Effective number of ancestors ranged from 42 (RG) to 838 (BP), and was lower than was the effective number of founders in all breeds, suggesting the existence of bottlenecks in the populations studied. The genetic diversity and the degree of divergence were evaluated using a high-density SNP chip. The expected heterozygosity was around 0.30. The analysis of molecular variance revealed great diversity within individuals and low degree of divergence among breeds. The genetic distances, estimated between each pair of populations, indicate a close relationship. The neighbor joining phylogenetic tree and the principal component analysis showed two main groups of breeds: Pi and BP on the one hand, and ANI, Mo and Re, on the other. The AV and RG breeds occupied an intermediate position. A cluster analysis revealed some degree of admixture among breeds. The extent of linkage disequilibrium and the persistence of the haplotypic phases, estimated from molecular markers, decreased with the increase of the distance between markers. It is suggested that a minimum boundary of 38,000 and a maximum of 83,000 SNP markers would be needed for within breed and across-breed genomic evaluation, respectively. On the other hand, the divergence among breeds occurred about the first half of the Medieval period. Past effective sizes revealed a substantial decrease since 200 generations ago that continued until today. The results of this study are relevant for the future implementation of within breed and across breed genomic selection programs in the Spanish beef cattle populations.

El contingut i la composició en àcids grassos del greix intramuscular (GIM) afecten la qualitat de la carn de porc. En particular, augmentar el contingut d’àcid oleic (C18:1) milloraria la seva qualitat pel que fa a atributs organolèptics i tecnològics i propietats nutricionals. Aquesta tesi doctoral forma part d’una línia de recerca del Grup de Millora Genètica del Porcí de la Universitat de Lleida, amb l’objectiu final de trobar estratègies per millorar genèticament la qualitat de la carn de porc a través de GIM i C18:1. Es divideix en tres parts. La Part 1 discuteix les implicacions d’aplicar un enfocament estadístic específic per a dades composicionals per analitzar aquests caràcters. Es va mostrar que, com que la variabilitat de la composició del greix de la carn de porc és baixa, les tècniques estadístiques estàndards sobre percentatges bruts són suficientment robustes per la majoria d’anàlisis, incloent les que es realitzen a continuació. En la Part 2, en una línia Duroc, es va estimar que GIM i C18:1 tenen una heretabilitat alta similar (0.51−0.56, per a GIM, i 0.44−0.50, per a C18:1) i una correlació favorable entre ells (0.47). A més, existeixen escenaris de selecció en què aquests caràcters i el creixement magre es poden millorar simultàniament. Es va demostrar experimentalment que (1) GIM i C18:1 responen a la selecció basada en valors de millora a partir de dades fenotípiques de parents, i (2) l’espessor de greix dorsal es pot modificar independentment de GIM i C18:1. No obstant, la selecció per GIM i C18:1 basada en dades preses en un múscul té respostes correlacionades desiguals en altres músculs i teixits adiposos. En la Part 3 es van analitzar les variacions de la seqüència del gen estearoil-CoA desaturasa (SCD), que codifica l’enzim limitant en la biosíntesi de C18:1. Es va mostrar que hi ha una variant funcional en el gen SCD amb un efecte additiu de +0.75% en C18:1 i +1.00% en contingut total d’àcids grassos monoinsaturats, però sense efecte en GIM o engreixament de la canal. Aquesta associació es va confirmar en un estudi d’associació genòmica que també va revelar variacions de nucleòtids en el locus del gen del receptor de la leptina (LEPR) que afecten el nivell d’engreixament i, en conseqüència, la composició del greix. L’ús de marcadors en aquests dos loci va millorar substancialment la precisió en les prediccions de GIM i C18:1. Es conclou que és possible seleccionar amb èxit per GIM i C18:1 en carn de porc i es discuteixen diversos escenaris sobre com implementar aquesta selecció a la pràctica. / El contenido y la composición en ácidos grasos de la grasa intramuscular (GIM) afectan la calidad de la carne de cerdo. En particular, aumentar el contenido de ácido oleico (C18:1) mejoraría su calidad en cuanto a atributos organolépticos y tecnológicos y propiedades nutricionales. Esta tesis doctoral forma parte de una línea de investigación del Grupo de Mejora Genética del Porcino de la Universitat de Lleida, con el objetivo final de encontrar estrategias para mejorar genéticamente la calidad de la carne de cerdo a través de GIM y C18:1. Se divide en tres partes. La Parte 1 discute las implicaciones de aplicar un enfoque estadístico específico para datos composicionales para analizar estos caracteres. Se mostró que, como la variabilidad de la composición de la grasa de la carne de cerdo es baja, las técnicas estadísticas estándares sobre porcentajes brutos son suficientemente robustas para la mayoría de análisis, incluyendo los que se realizan a continuación. En la Parte 2, en una línea Duroc, se estimó que GIM y C18:1 tienen una heredabilidad alta similar (0.51−0.56, para GIM, y 0.44−0.50, para C18:1) y una correlación favorable entre ellos (0.47). Además, existen escenarios de selección en que estos caracteres y el crecimiento magro se pueden mejorar simultáneamente. Se demostró experimentalmente que (1) GIM y C18:1 responden a la selección basada en valores de mejora a partir de datos fenotípicos de parientes, y (2) el espesor de grasa dorsal se puede modificar independientemente de GIM y C18:1. No obstante, la selección por GIM y C18:1 basada en datos tomados en un músculo tiene respuestas correlacionadas desiguales en otros músculos y tejidos adiposos. En la Parte 3 se analizaron las variaciones de la secuencia del gen estearoil-CoA desaturasa (SCD), que codifica el enzima limitante en la biosíntesis de C18:1. Se mostró que hay una variante funcional en el gen SCD con un efecto aditivo de +0.75% en C18:1 y +1.00% en contenido total de ácidos grasos monoinsaturados, pero sin efecto en GIM o engrasamiento de la canal. Esta asociación se confirmó en un estudio de asociación genómica que también reveló variaciones de nucleótidos en el locus del gen del receptor de la leptina (LEPR) que afectan el nivel de engrasamiento y, en consecuencia, la composición de la grasa. El uso marcadores en estos dos loci mejoró substancialmente la precisión en las predicciones de GIM y C18:1. Se concluye que es posible seleccionar con éxito por GIM y C18:1 en carne de cerdo y se discuten varios escenarios sobre como implementar esta selección en la práctica. / Intramuscular fat (IMF) content and fatty acid composition affect the quality of pork. In particular, increasing oleic acid (C18:1) content would improve pork quality in terms of organoleptic and technological attributes and also of nutritional properties. This thesis dissertation is part of a line of research conducted by the Pig Breeding and Genetics Group of the University of Lleida, with the aim of finding strategies to genetically improve pork quality by increasing IMF and C18:1. It is divided into three parts. Part 1 discusses the implications of applying a specific statistical approach for compositional data to analyze these traits. It is shown that, because of the low variability of fatty acid composition in pork, the standard statistical techniques on raw percentages are robust enough for most genetic analyses, including those performed next. In Part 2, the genetic parameters associated to IMF and C18:1 were estimated in a purebred Duroc line. Both traits have a similar high heritability (0.51−0.56, for IMF, and 0.44−0.50, for C18:1) and a favorable genetic correlation between them (0.47). Furthermore, there exist selection scenarios where these traits and lean growth can be improved simultaneously. It was proved experimentally that (1) IMF and C18:1 respond effectively to selection on estimated breeding values based on phenotypic data of relatives, and (2) backfat thickness can be modified independently of IMF and C18:1. However, selection for IMF and C18:1 based on records from one muscle has unequal correlated responses on other muscles and fat tissues. In Part 3, the sequence variation of the stearoyl- CoA desaturase (SCD) gene, the gene producing the rate-limiting enzyme in the biosynthesis of C18:1, was analyzed. It was shown that there is a functional variant in the promoter of the SCD gene with an average additive effect of +0.75% and +1.00% on C18:1 and total monounsaturated fatty acids, respectively, but no effect on IMF or carcass fatness. This was confirmed in a genome-wide association study which also revealed nucleotide variations in the leptin receptor (LEPR) gene locus affecting overall fatness and, as a result, fat composition. The use markers at both loci substantially enhanced the accuracy of prediction of IMF and C18:1. It is concluded that it is possible to successfully select for increased IMF and C18:1 in pork. In light of the results obtained several scenarios are discussed on how to implement such selection in practice.

Als països mediterranis la majoria de bestiar d’engreix s’alimenta amb dietes riques en concentrat amb una ràtio de pinso i palla de 90:10, ambdós ad libitum, en menjadores separades. El cost del pinso (preu dels ingredients i el total de consum de pinso) representa el 70-80% dels costos de producció totals. El preu del pinso és variable any rere any. Així doncs, una reducció del consum total de concentrat, sense perdre creixement, podria millorar l’eficiència alimentària i conseqüentment la rendibilitat de l’explotació. La present tesi s’ha centrat en estratègies alimentàries que van més enllà de la fórmula nutricional per tal de reduir els costos de producció i millorar la rendibilitat independentment del preu del pinso. Per tant, les dues estratègies alimentàries postfórmula més apropiades per aplicar en el nostre (Catalunya) sistema intensiu d’engreix (vedells Frisons, dietes basades en blat de moro i granulat com a forma de presentació) van ser el disseny de menjadora de pinso i la forma física del pinso (qualitat del granulat). Un primer estudi avaluà l’efecte de dos dissenys de menjadora de pinso alternatius (una menjadora convencional amb menor capacitat de pinso i una menjadora uniboca amb proteccions laterals) sobre els paràmetres productius, la conducta animal i alimentària, el benestar i la salut ruminal. Ambdues menjadores foren bones estratègies per reduir el consum de pinso sense perjudicar el creixement, la salut ruminal i el benestar. Tanmateix, l’eficiència alimentària no millorà. A més, la conducta alimentària i la seva relació amb el disseny de menjadora, així com l’evolució amb el PV van ser analitzats en un segon estudi. Els animals alimentats amb menjadores col·lectives van exhibir un comportament més sincronitzat durant la fase de creixement (dels 130 als 320 kg PV) comparat amb els animals uniboca; mentre que aquests adoptaren una conducta més individualitzada durant la fase d’acabat (dels 320 als 440 kg PV) igual que els uniboca. El primer estudi va permetre detectar problemes d’adaptació a la menjadora uniboca, fet que originà un tercer estudi per avaluar l’efecte de l’estratègia d’adaptació (uniboca sense proteccions laterals durant els primers 4 d i una menjadora addicional amb menjar que gradualment es reduïa durant els primers 14 d) al disseny uniboca amb proteccions laterals sobre el creixement, la conducta alimentària i animal durant les primeres 6 setmanes després de l’arribada a l’engreix. L’estratègia d’adaptació a la menjadora uniboca va ser exitosa facilitant l’accés al menjar, fet que es va traduir en un increment del consum i del GMD durant la primera setmana i en un major PV al cap de 6 setmanes. Finalment, el quart estudi analitzà l’efecte de la forma de presentació del pinso sobre els paràmetres productius, la conducta alimentària, i la preferència en vedells en fase d’acabat; també s’estudià l’evolució de la qualitat del grànul des de granuladora fins a menjadora. Alimentar els animals amb grànuls de bona qualitat va tenir un impacte positiu en la rendibilitat de l’explotació degut a l’increment d’ingesta i creixement, i la reducció de malbaratament. Els animals mostraren preferència pels grànuls de bona qualitat. A més, va ser important preservar la qualitat del grànul (durabilitat i percentatge de fins) des de granuladora fins menjadora per observar millores en els rendiments productius. Concloent, totes les estratègies alimentàries postfórmula (disseny de menjadora, estratègia d’adaptació i forma de presentació del pinso) van tenir un lleu impacte sobre el creixement i la rendibilitat. Tanmateix, l’efecte additiu d’aquestes millores podria incrementar la competitivitat i disminuir la dependència als preus dels aliments en la producció intensiva d’engreix. També, aquesta tesi ha permès conscienciar a alguns productors en la implementació fàcil d’estratègies per reduir el consum de pinso. / In Mediterranean countries most of intensive beef cattle are fed high-concentrate diets with concentrate to straw ratio 90 to 10, both ad libitum in separate feeders. The concentrate cost (price of ingredients and total concentrate consumption) represents around 70-80% of total production costs. The price of the concentrate has become largely variable year-by-year. Thus, a reduction of total concentrate consumption, without losing performance, may lead to an improvement in feed efficiency and thereby in fattening profitability. This current thesis has focused on feeding strategies beyond the nutritional formula that could improve production costs and profitability in intensive beef production independently of concentrate price. Hence, two different postformula feeding strategies were chosen as the more appropriate approaches to be studied in our (Catalonia) intensive beef production (Holstein bulls, corn grain-based high-concentrate diets, concentrate ad libitum in self-feeders, and pellet as main physical feed presentation); the concentrate feeder design and physical form of concentrate (pellet quality). A first study was conducted to evaluate the effect of two alternative concentrate feeder designs (a conventional feeder with less concentrate capacity and single-space feeder with lateral protections) on performance, eating and animal behavior, welfare, ruminal health, and carcass quality. Both alternative feeder designs were good strategies to reduce total concentrate consumption without impairing performance, rumen health, and animal welfare. However, feed efficiency was not improved. Furthermore, eating and drinking patterns and its relationship with feeder design, and its evolution with BW were analyzed in a second study. Animals fed on collective feeders exhibited an eating behavior more synchronized during the growing phase (from 130 to 320 kg of BW) compared with single-space feeder animals, whereas they adopted a more individualized behavior during the finishing phase (from 320 to 440 kg of BW) like single-space feeder animals. Data from the first study suggested that animals fed single-space feeder with lateral barriers had adaptation problems. Then, a third study was designed to evaluated the effect of the adaptation strategy (single-space feeder without lateral protections for first 4 d and additional feeder where feed offer was gradually reduced for first 14 d) to single-space feeder design with lateral protections on performance, eating pattern, and animal behavior for first 6 wk upon arrival at fattening. The adaptation strategy to the single-space feeder was successful facilitating feed access; fact that was translated in an increase of concentrate intake and ADG during the first week after fattening arrival, and resulting in a greater BW 6 wk later. Lastly, the fourth study analyzed the effect of physical form of concentrate on performance, eating pattern, and feed preference in finishing bulls, together with studying the evolution of physical pellet quality from pellet mill to the feeder. Feeding animals with good quality pellets had a positive economic impact on fattening profitability due to improve performance (increased intake and growth, and reduced feed wastage). The feed preference study demonstrated that animals showed a strong preference for good pellet quality. In addition, it was important to preserve parameters of pellet quality (durability and percentage of fines) from pellet mill to feeder to expect the beneficial effect of pellet quality (with good quality) on performance. In conclusion, all postformula feeding strategies proposed (concentrate feeder design, adaptation strategy to concentrate feeder design, and physical form of concentrate) had a small impact on performance and economic profitability. However, the additive effects of small benefits of these different feeding approaches could contribute to a more competitive and less dependent of feed prices intensive beef production. Moreover, this thesis has also raised awareness to producers in management strategies that improve efficiency and profitability easy to implement.

Se realizaron tres estudios con el fin de identificar estrategias para evitar la depresión de la grasa láctea en las vacas lecheras cuando las dietas se complementan con aceites ricos en AGPI. Una revisión bibliográfica realizada en el primer estudio mostró que las recomendaciones diarias de CLA más comúnmente reportados para humanos son 0,8 g/d (0,6 a 3,0 g/d), aunque todas las recomendaciones se han extrapolado a partir de modelos animales y los pocos estudios en humanos reportan resultados contradictorios. Se seleccionaron 69 artículos publicados, donde se alimentaron vacas lecheras con diferentes grasas y se registró el contenido de grasa de la leche y el perfil de AG. Teniendo en cuenta los cambios en CLA y el contenido de grasa láctea, la suplementación con aceites de pescado, junto con aceites vegetales sería la mejor estrategia (395 mg de cis-9, trans-11 CLA/l vs. 188 mg de cis-9, trans-11 CLA/l; aumento de 2,1 veces). El consumo humano medio actual estimado en Europa, Estados Unidos y Canadá es 0,21 g/d. Si suponemos un aumento de 2,1 veces en el contenido de CLA en la leche, el consumo humano promedio aumentaría de 0,21 a 0,46 g/día. Aunque hay datos suficientes en nutrición sobre las estrategias para aumentar el contenido de CLA en la leche, las necesidades humanas no han sido bien establecidas y, en base a las recomendaciones actuales, son inalcanzables incluso si toda la leche y productos lácteos se consumen como productos enriquecidos en CLA. En el segundo estudio, se llevaron a cabo dos experimentos (fermentación in vitro y fermentadores de doble flujo continuo) para determinar los efectos de lipasas y aceites esenciales sobre la fermentación ruminal y la aparente biohidrogenación del ácido linoleico y linolénico. Los tratamientos fueron control, lipasa 1 y 2, un inhibidor de lipasa, PTSO; Eugenol y CIN (experimento 1), y control, lipasa 1, PTSO y CIN (experimento 2) a dos niveles de pH (6.4 y 5.6). En el experimento 1, Lipasa 1 aumentó la aparente biohidrogenación de LNA y redució la eficiencia de los pasos intermedios de la biohidrogenación del LA y LNA, pero estos resultados no fueron observados en el experimento 2. El PTSO inhibió la aparente biohidrogenación de LA y LNA y disminuyó las concentraciones totales de AG volátiles en los dos experimentos. El tercer estudio se basó en el hecho de que alimentar a vacas lecheras con dietas suplementadas con lino resulta en la depresión grasa de la leche, pero hay una amplia gama de sensibilidad entre las vacas. Los objetivos de este estudio fueron comparar la expresión de mRNA en las células somáticas de la leche en vacas resistentes o sensibles a la DGL, e identificar las vías metabólicas y factores de transcripción afectados por la DGL en vacas resistentes o sensibles a la DGL. Cuatro vacas fueron seleccionados de una granja comercial después de un cambio de una dieta de control a una dieta rica en lino. Entre ellas, dos vacas (R-MFD) fueron resistentes a la DGL teniendo alto contenido de grasa de la leche tanto en el control (4,06%) como en la dieta suplementada con lino (3,90%); y dos vacas (S-MFD) fueron sensibles a la DGL disminuyendo el contenido de grasa de la leche después del cambio a la dieta con lino (3,87-2,52%). El análisis de expresión diferencial entre S-MFD y R-MFD vacas permitió detectar un gran número de genes expresados diferencialmente en ambas dietas, CTR (n = 1.316) y LIN (n = 1.888). El ánalisis de vias metabólicas y genes reguladores claves también permitió detectar un gran número de vías y genes reguladores clave expresados de forma diferente. El análisis de SNP mostró 641 SNP sólo en las vacas R-MFD y 1024 sólo en las vacas S-MFD entre los genes expresados de manera diferente en todas las comparaciones. Los resultados sugieren que las vacas R-MFD podrían estar activando un mecanismo de compensación para aumentar la síntesis de ácidos grasos en presencia de lino. En su conjunto, los resultados de esta tesis sugieren la posibilidad de evitar la depresión de la grasa láctea mediante las tecnologías transcriptomica. / Three studies were conducted in order to identify strategies to avoid milk fat depression in dairy cows when diets are supplemented with rich oils PUFA. Literature research in the first study showed that the most commonly reported intake recommendations of CLA for human are 0.8 g/d (from 0.6 to 3.0 g/d), although all recommendations have been extrapolated from animal models and the few human studies reported contradictory results. We selected published papers (n = 69) where dairy cows were fed different fats and the milk fat content and FA profile were reported. Considering the changes in CLA and milk fat content, supplementation with fish oils together with vegetable oils would be the best strategy (395 mg of cis-9, trans-11 CLA/l vs. 188 mg of cis-9, trans-11 CLA/l; increase of 2.1 times). The estimated current average human consumption in Europe, US and Canada is 0.21 g/d. If we assume an increase content of 2.1 times in CLA in milk, average human consumption would increase from 0.21 to 0.46 g/day. Although there is sufficient data on feeding strategies to increase CLA content in milk, human requirements have not been well established and, based on current recommendations, they are unattainable even if all milk and milk products were consumed as CLA enriched products. In the second study, two experiments (bath culture fermentation and continous culture fermenters) were conducted to determine the effects of lipases and essential oils on rumen fermentation and apparent biohydrogenation of linoleic and linolenic acids. Treatments were control, lipase 1 and 2, a lipase inhibitor, PTSO; Eugenol and CIN (experiment 1), and control, lipase 1, PTSO and CIN (experiment 2) at two pH levels (6.4 and 5.6). In experiment 1, Lipase 1 increased the apparent biohydrogenation of LNA and reduced the efficiency of intermediary steps of biohydrogenation of LA and LNA but these results were not observed in experiment 2. The PTSO inhibited the apparent biohydrogenation of LA and LNA and decreased total VFA concentrations in the two experiments. The third study was based in the fact of feeding linseed to dairy cows results in milk fat depression (MFD), but there is a wide range of sensitivity among cows. The objectives of this study were to compare the mRNA expression of transcripts expressed in milk somatic cells in cows resistant or sensitive to MFD, and to identify metabolic pathways and transcription factors affected by MFD in resistant or sensitive cows. Four cows were selected from a dairy farm after a switch from a control diet to a linseed-rich diet. Among them, two cows (R-MFD) were resistant to MFD having high milk fat content in both control (4.06%) and linseed-rich diet (3.90%); and two cows (S-MFD) were sensitive to MFD decreasing milk fat content after the change into the LIN diet (3.87 to 2.52 %). Differential expression analysis between S-MFD and R-MFD cows allowed to detect a large number of differentially expressed genes in both diets, CTR (n = 1,316) and LIN (n = 1,888). Pathway and key gene regulator analysis also allowed detecting a large number of differently expressed pathways and key gene regulators. Analysis of SNP discovery showed 641 SNP only in R-MFD cows and 1,024 only in S-MFD cows among differently expressed genes in all comparisons. Results suggest that R-MFD cows could be activating a compensatory mechanism to increase the fatty acid synthesis in linseed-rich diets. As a whole, results of this thesis suggests the possibility of avoid milk fat depression by transcriptomic technologies.