En los últimos años se ha demostrado que existe una conexión entre las primeras etapas de la vida y la futura productividad y salud de los animales. En esta tesis se desarrollaron 3 estudios para evaluar, por un lado estrategias de manejo de los terneros durante las primeras semanas de vida que podrían mejorar su rendimiento, y por otro estrategias que podrían ser implementadas en el futuro para mejorar el desarrollo fetal durante la gestación. En el primer estudio se compararon parámetros de crecimiento, reproducción y salud en terneros alimentados con leche de tanque y lactorremplazante. No se encontraron diferencias en el crecimiento entre los tratamientos aunque sí una reducción en el cociente insulina/glucosa y un menor número de terneros tratados con antibióticos en los terneros alimentados con leche de tanque. Estos resultados sugieren un mejor metabolismo de la glucosa y un posible beneficio sanitario en los terneros alimentados con leche de tanque comparados con los alimentados con lactorremplazante. En el segundo estudio se quiso evaluar el rendimiento de crecimiento a corto y medio plazo así como el metabolismo de glucosa e insulina en terneros alimentados con 2, 3 o 4 L de lactorremplazante dos veces al día. Los terneros alimentados a base de 4 L de lactorremplazante dos veces al día tuvieron una mayor ganancia media diaria preadestete, pero no fueron capaces de suplir la falta de lactorremplazante durante el destete, lo que produjo un descenso de la ganancia media diaria en comparación con los terneros alimentados con 2 L dos veces al día. La edad en la primera inseminación fue mayor en los terneros que recibieron sólo 2 L dos veces al día pero no se encontraron diferencias en la edad a la primera inseminación fecundante ni en el ratio de concepción. Por otro lado, ofrecer 4 L dos veces al día de lactorremplazante provocó efectos negativos transitorios en el metabolismo de la glucosa, aunque éstos desaparecieron con la edad. En el tercer estudio se evaluaron los efectos de la suplementación vía peritoneo de arginina en la hemodinámica de la arteria uterina en novillas entre 40 y 140 días de gestación. El flujo sanguíneo uterino y otros parámetros hemodinámicos se determinaron por ultrasonido Doppler. Las medidas incluyeron ritmo cardíaco, flujo sanguíneo, índices de pulsatilidad y resistencia. También se analizaron la concentración en plasma de aminoácidos (AA), óxido nítrico, glucosa, factor de crecimiento insulínico, progesterona, hormona de crecimiento y prolactina. La suplementación con arginina no causó el incremento del flujo sanguíneo de la arteria uterina pero modificó otros parámetros que podrían influir en el crecimiento fetal como el ritmo cardiaco, la concentración materna de AA y la síntesis de progesterona. / A connection between early stages of life and health and performance in the adult life has been lately demonstrated. In this thesis three studies were conducted in order to evaluate on the one hand rearing strategies that may improve calves performance, and on the other hand strategies that may be implemented in the future to ameliorate fetal development during pregnancy. In the first study, differences in growth, reproductive and health performance were evaluated between calves fed milk replacer (MR) and calves fed whole milk (WM). No differences were found in milk or solid feed intake and growth performance between treatments. But, the reduced insulin to glucose ratio and the decrease in the number of antibiotic treatments in calves fed WM compared with those fed MR suggested an improvement in glucose metabolism, and a potential benefit on calf health when feeding WM. The second study aimed at evaluating shorta and mediumaterm growth performance and glucose metabolism of dairy calves fed 2, 3 or 4 L of MR twice a day. Calves fed 4 L of MR twice daily had greater ADG during the preweaning period, but were unable to compensate the lack of MR during the weaning process resulting in a decreased ADG compared with calves fed 2 L twice daily. Age at first breeding was greater when calves received 2 L twice daily, but no differences were found on age at pregnancy and conception rate. Also, offering 4 L twice daily of MR had transitory negative effects on glucose metabolism, but those disappeared with age. The third study evaluated the effects of Arg supplementation on uterine artery hemodynamics between 40 and 140 days of gestation as it could foster placental vascularization. Uterine blood flow volume (FV) and other hemoadynamics were determined using Doppler ultrasonography. The measurements included heart rate, FV, pulsatility index, and resistance index. Plasma concentrations of amino acids (AAs), nitric oxide, glucose, insulin growth factor, progesterone (P4), growth hormone, and prolactin were analyzed. Contrary to our hypothesis, Arg supplementation did not increase blood flow to the uterus but did change other parameters that could influence placental and fetal growth such as heart rate, maternal concentration of plasma AAs, or P4 synthesis.

Amb la finalitat d'obtenir la informació necessària per a assolir l'objectiu general de la tesi, es van dissenyar tres estudis (capítols 4-6). En l'Estudi I es va determinar la seroprevalença de Salmonella i els principals factors de risc associats a aquesta infecció explotacions d'engreix d'un sistema de producció porcí. De cada granja varen recollir-se mostres de sang a l'escorxador i es va realitzar un qüestionari. Alhora es va estudiar un sistema de producció en múltiples fases amb l'objectiu de conèixer la distribució de Salmonella en cadascuna de les seves fases. En aquest estudi longitudinal es va determinar la prevalença serològica i bacteriològica de les reproductores i de garrins fills seguits al llarg de la transició i l'engreix. Els resultats obtinguts en les unitats d'engreix estudiades varen indicar una elevada presència de Salmonella. L'anàlisi de les enquestes va revelar que el maneig dels animals seguint un flux continu de producció, juntament amb el seguiment de certes pautes d'higiene i de bioseguretat que podrien anar lligades amb un elevat índex de mortalitat són factors relacionats amb un major grau de seroprevalença per Salmonella en aquestes explotacions. De l'estudi longitudinal se'n desprèn que, en aquest sistema de producció estudiat, la infecció per Salmonella dels animals té lloc principalment durant la fase d'engreix. Amb l'objectiu de valorar l'eficàcia de l'administració d'una dieta acidificada per al control de Salmonella en granges comercials d'engreix, es va portar a terme l'Estudi II. Aquest estudi va englobar dues proves experimentals. En la primera prova va administrar-se un pinso acidificat amb un 1,2% d'àcids làctic i fòrmic (50%:50%) durant tot el període d'engreix dels animals. En el segon experiment, realitzat en dues granges, va reduir-se la dosi d'inclusió dels àcids (0,8%) i es va escurçar el seu període d'administració (últimes 7-8 setmanes de l'engreix). En la primera prova, l'addició d'àcids a la dieta va resultar en una menor proporció d'animals portadors de Salmonella en ganglis limfàtics a l'edat de sacrifici. En el segon experiment, la dieta acidificada va resultar efectiva per a reduir els nivells de seroprevalença de Salmonella dels animals a l'escorxador, tot i que només va tenir un efecte parcial en la reducció del nombre de porcs portadors en budell o en ganglis. Finalment, a l'Estudi III es va determinar la freqüència, la distribució i els circuits de la contaminació per Salmonella en tres escorxadors de porcí. Es varen recollir diverses mostres de l'ambient de l'escorxador i dels animals sacrificats (contingut rectal i hisops de les mateixes canals en diferents etapes de l'escorxador). Aquest mostreig es va repetir en quatre dies diferents i, en un mateix dia, es miraven tres moments separats de mostreig. Van aïllar-se salmonel·les en diferents mostres de l'ambient de tots tres escorxadors i, fins i tot, abans de l'inici de la jornada de treball. Tot i que el nivell de contaminació va diferir considerablement entre escorxadors i guardava una relació directa amb la proporció d'animals positius que rebia l'escorxador, els corrals d'espera i l'àrea d'evisceració van ser els punts més contaminats en tots tres casos. En concret, l'evisceració va ser l'etapa a partir de la qual s'observà un major increment en el nombre de canals contaminades i de fet, només un 15% de les canals positives resultaren contaminades amb el mateix serotip del qual l'animal n'era portador. Aquests resultats accentuen la importància que té l'ambient de l'escorxador en la contaminació final de les canals i evidencien la presència de complexos cicles de contaminació que al mateix temps guardarien relació amb la pressió d'animals positius processats a l'escorxador. / To achieve the main objective of the present thesis, a number of studies were planned and conducted (chapters 4-6). In Study I, the seroprevalence of Salmonella and the risk factors associated with the ocurrence of Salmonella in finishing herds of a swine producing company were determined. For each finishing herd, blood samples were collected and a questionnaire was fulfilled. Furthermore, the dynamics of Salmonella in a multiple-site-swine production of this company was also investigated in a longitudinal study. For this, serological and bacteriological prevalence was determined for sows and for its offspring (40 piglets) that was followed all through the nursery and finishing period. The results of this study showed that all but one of the farms had seropositive animals. The logistic regression analysis showed that a continuous flow system and the implementation of hygienic and biosecurity measures are probably related with the within farm dissemination of the infection. Also, farms with mortality rates above the median had higher prevalences. Regarding the dynamics of Salmonella, the dissemination of the infection occurred mainly during the fattening phase. In a second part, now on, Study II, the efficacy of feeding strategies to control Salmonella in fattening units was evaluated. This study consisted initially of a trial in which a commercial feed added with 1.2% of lactic and formic acid (50%:50%) was administered during the whole fattening period. In a second experiment, carried out in two herds, the doses were reduced by one third (final concentration 0.8%; 0.4% lactic acid and 0.4% formic acid) and the period of administration was reduced to the last 8-9 weeks of the fattening period. The addition of 1.2% of acids in feed resulted in a lower proportion of Salmonella carriers (mesenteric lymph nodes) reaching the slaughterhouse. In the second experiment, the acidified feed (0.8%) was effective to reduce Salmonella seroprevalence in age-market pigs, although the reduction in the proportion of carriers either in mesenteric lymph nodes or in faeces was only seen in one of the herds. A third study, Study III, was then carried out to ascertain the frequency, distribution and sources of Salmonella contaminations in three commercial pig abattoirs. Samples from the slaughterhouse environment and from slaughtered animals (rectal contents and from the same pigs, swabs of carcasses at the three process stages). This sampling was repeated in four different days. Within each given sampling day, samples were collected at three separate times. Salmonella was isolated in different environmental samples from all three slaughterhouses even before the beginning of the slaughtering process. Although contamination levels differed between slaughterhouses and were related with the proportion of positive animals entering in the slaughterhouse, lairage and the evisceration areas were the most contaminated points in all abattoirs. In particular, evisceration was the stage from which carcass contamination increased considerably. Only about 15% of the positive carcasses were contaminated with the same serotype isolated from the corresponding carrier pig. These results highlight the importance of slaughterhouse environment in carcass contamination and show the presence of complex environmental contamination cycles which depend at the same time, on the input of infected pigs entering the slaughterline. Taking together, our results indicate that the reduction of the presence of Salmonella in carcass needs the improvement of hygienic procedures at slaughterhouse and the reduction in the prevalence of carrier pigs.

El presente trabajo de investigación ha sido diseñado para desarrollar y recomendar un mejor y más consistente programa de sincronización del estro con inseminación a tiempo predeterminado, sin compromiso de la tasa de gestación, en vacas lecheras durante el período postparto, el cual incluye animales con desórdenes ováricos.En el primer experimento, se han estudiado los efectos de la presincronización con doble inyección de prostaglandinas, en intervalo de 14 días, durante el período previo a la inseminación sobre la subsiguiente actividad ovárica en vacas lecheras en lactación clínicamente normales. Las vacas del grupo de presincronización mostraron menores tasas de metritis-piómetra y de quistes ováricos, y mayores tasas de actividad luteal en el día 50 postparto, de vacas en estro, de vacas con ovulación y de vacas gestantes.El segundo estudio fue diseñado para comparar dos protocolos de inseminación a tiempo predeterminado, en los cuales progesterona, GnRH y PGF2a fueron combinados, junto con el protocolo Ovsynch, en vacas presincronizadas durante el período postparto temprano. En vacas con altos niveles de progesterona en sangre al inicio del tratamiento, el protocolo Ovsynch permitió obtener una significativa mayor tasa de vacas gestantes que los tratamientos con PRID o PRID/GnRH. En cambio, en vacas con niveles bajos de progesterona, los tratamientos con PRID o PRID/GnRH permitieron obtener de forma clara mayores tasas de vacas con ovulación y gestantes que con el tratamiento Ovsynch.El tercer estudio fue diseñado para comparar la eficacia reproductiva de vacas lecheras, presincronizadas durante el período postparto, tras la aplicación del protocolo Ovsynch, sin tener en cuenta las estructuras ováricas, o tras la aplicación de un protocolo de sincronización del estro diseñado de forma específica para las estructuras ováricas predominantes, determinadas mediante análisis ecográfico. Los resultados de este estudio muestran que vacas sometidas a una sincronización específica tuvieron 2,1 veces más posibilidades de quedar gestantes a primera y segunda inseminación que aquellas sincronizadas con el protocolo Ovsynch.En conclusión, la presincronización durante el período previo a la inseminación mejora la actividad ovárica durante los días 50 a 71 del período postparto, incrementando la tasa de vacas gestantes. La actividad luteal en el momento de la aplicación de un protocolo de sincronización con inseminación a tiempo predeterminado influye de manera significativa en la subsiguiente eficacia reproductiva de vacas lecheras en lactación. La eficacia reproductiva de vacas lecheras en el período postparto temprano puede ser mejorada adoptando un protocolo específico de sincronización aplicado de acuerdo al estado ovárico más que aplicando un solo protocolo que no tenga en cuenta las estructuras ováricas predominantes. / The present research work has been developed to evolve and recommend a better and more consistent timed insemination estrous synchronization program without compromising on pregnancy rates in postpartum dairy cows, which includes cows with ovarian disorders. In the first experiment, the effects of presynchronization with double dose of prostaglandins at 14 days during the preservice period on subsequent ovarian activity in clinically normal lactating dairy cow intervals was studied. Cows in the presynchronized group showed a lower metritis-pyometra rate, a lower ovarian cyst rate, a higher luteal activity rate on Day 50 postpartum, a higher estrus detection rate, a higher ovulation rate and a higher pregnancy rate than in cows without presynchronization. Second study was designed to compare two timed insemination protocols, in which progesterone, GnRH and PGF2a were combined, with the Ovsynch protocol in presynchronized, early postpartum dairy cows. In cows with high progesterone concentration at treatment onset, Ovsynch treatment resulted in a significantly improved pregnancy rate over values obtained following PRID or PRID/GnRH treatment. In cows with low progesterone concentration, PRID or PRID/GnRH treatment led to markedly increased ovulation and pregnancy rates with respect to Ovsynch treatment. The third study was designed to compare the reproductive performance of presynchronized postpartum dairy cows subjected, either to the Ovsynch protocol without screening for ovarian status, or to a specific estrous synchronization protocol applied according to their ovarian status, as determined by transrectal ultrasound. Results of this study show that cows undergoing specific synchronization were 2.1 times more likely to become pregnant to first and second AI, compared to those synchronized using the Ovsynch protocol. In conclusion, presynchronization during the preservice period improves ovarian activity from Days 50 to 71 postpartum along with pregnancy rates in dairy cows. Luteal activity at the time of onset of timed insemination estrous synchronization protocol influences subsequent reproductive performances in lactating dairy cows. Reproductive performance of the early postpartum dairy cows can be improved by adopting a specific estrous synchronization protocol applied according to the ovarian status rather than applying a single protocol regardless of ovarian status.of the cows.

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En una serie de experiencias in vivo e in vitro, se evaluaron los efectos de la suplementación con enzimas fibrolíticas a la ración de cabras lecheras. En la experiencia de lactación (Exp.1) se estudió, mediante un diseño 'crossover' con 24 cabras Murciano-Granadinas a mediados de lactación y distribuidas en dos tratamientos (Control: sin suplementación, CON, n = 12; y Promote : suplementadas con enzimas fibrolíticas a 0.47 mL/kg de MS en el concentrado, PRO, n = 12), el comportamiento de los principales indicadores de consumo de alimento (MSI), producción (PL) y composición de la leche (CL), y los cambios en peso vivo (PV) y condición corporal (CC) de los animales. Finalizada la 'Exp.1' (semana 26 de lactación), se seleccionaron y alojaron en jaulas de metabolismo 8 cabras (4 por tratamiento) para medir (semana 27 a 30) la digestibilidad de las raciones en el tracto total, comprobándose a continuación, mediante un ensayo in vitro, los efectos de la suplementación sobre la producción de gas (GP), la degradabilidad de la materia seca (DMS) y de la fibra neutro detergente (DFND) de las raciones suministradas in vivo (Exp. 2). El potencial de GP, la degradabilidad de los componentes de la pared celular (FND y FAD) y las características fermentativas de un rango de relaciones F:C, con diferentes contenidos en FND y FAD, fueron también estudiados (Exp. 3) con dos fuentes de inoculo (vacas, C; y cabras, G) y diferentes dosis de PRO (0, 1 y 2 mL/kg MS sustrato) mediante la técnica propuesta por Theodorou et al. (1994). La 'Exp. 4' se desarrolló con el objetivo de comprobar, mediante la técnica de los azúcares reductores, el efecto de la variación de un rango de factores abióticos (pH: 4.0, 5.5, 6.5; temperatura: 30, 40, 50 y 70ºC; y dosis de adición: 0, 1 y 2 µL/g MS sustrato; y sus interacciones) sobre la actividad celulolítica (AE) de dos productos comerciales (PRO y Cellupract AL-100, CEL). Para el procesamiento y análisis de los datos se utilizaron los procedimientos GLM y PROC MIXED de SAS (v. 8.1). La MSI, la PL (real o corregida a 4% de grasa), y la CL, no se afectaron (Exp. 1) por la suplementación enzimática, aunque la caseína, el PV y la CC tendieron a disminuir y a aumentar (P < 0.10) con PRO, respectivamente. La suplementación enzimática aumentó (Exp. 2) la DMS (CON, 68.9%; PRO, 71.9%), tendió a aumentar la digestibilidad de la materia orgánica (DMO), y no afectó la DFND, la DFAD ni la digestibilidad de la PB; el primer ensayo in vitro, no pudo confirmar las tendencias obtenidas en las condiciones in vivo. La cinética de GP fue afectada (P < 0.05) por la relación F:C y estuvo positivamente determinada por el nivel de concentrado en la ración y por la naturaleza del inoculo (G > C; P < 0.001). La suplementación con enzimas tendió a afectar (P < 0.10) o afectó positivamente los perfiles de GP real y potencial (A) en las raciones más forrajeras con un incremento promedio acompañado de las constantes de ritmo de fermentación (a y b) y la disminución promedio del tiempo lag (L). Las degradabilidades in vitro de FND y de FAD disminuyeron (P < 0.05) con el aumento de la proporción de concentrado en los sustratos fermentados con inoculo de vaca, mientras que en los tratamientos con inoculo de cabras no se afectaron, o incluso se vieron estimuladas en estas condiciones. Se comprobó (Exp. 4) que la AE de PRO y CEL se comportan (P < 0.05) de manera similar cuando las condiciones de pH, temperatura y dosis de aplicación varían. Las máximas AE se obtuvieron para pH 4.0, temperatura 50 ºC y la mayor dosis de aplicación (3 µL/g de MS). Se observaron además interacciones significativas entre los factores experimentales estudiados. Las condiciones óptimas obtenidas en la 'Exp. 4' para la expresión de la actividad celulolítica de los productos, así como la carencia de efectos positivos sobre la degradación de los componentes de la pared celular in vivo o in vitro, o sobre el consumo y comportamiento productivo de las cabras, argumentan el planteamiento de que la efectividad de estos preparados enzimáticos en la nutrición de rumiantes está predeterminada por un conjunto de factores complejos relacionados entre sí que requieren continuar siendo estudiados. / A sequence of in vivo and in vitro experiences was carried out in order to evaluate the effects of supplementing dairy goat diets with fibrolytic enzymes. In the lactation experience (Exp.1) the performance of the main figures of feed intake (DMI), milk production (PL) and milk composition (CL), and the change of body weight (BW) and body condition score (BCS) were studied by a 'crossover' experiment design with 24 Murciano-Granadinas dairy goats in mid lactation, randomly allocated in two treatments (Control: unsupplemented, CON, n = 12; and Promote : supplemented with fibrolytic enzymes at 0.47 mL/kg DM of concentrate, PRO, n = 12). At the end of the lactation trial (wk 26), eight goats (four per treatment) were selected and allocated in metabolic crates in order to measure the total tract digestibility from wk 27 to 30 of lactation; in vivo digestibility was tried to support with an in vitro assay, determining the effects on gas production profile (GP) and dry matter (DMD) or neutral detergent fiber (NDFD) degradabilities of the same diets offered in vivo (Exp. 2). The GP potential, the cell wall components degradability (NDF and ADF) and the fermentative characteristics of an array of diets with four F:C ratios and different NDF and ADF contents, were also studied (Exp.3), with two sources of inoculun (dairy cows, C; and dairy goats, G) and different doses of PRO enzyme preparation (0, 1 and 2 mL/kg of substrate DM) using the cumulative GP technique proposed by Theodorou et al. (1994). The 'Exp. 4' was developed with the aim to check the effect of factor variations (pH: 4.0, 5.5, 6.5; temperature: 30, 40, 50 and 70 ºC; and enzyme addition dose: 0, 1 and 2 µL/g of substrate DM; and their interactions), on the cellulase activities (EA) of two liquid commercial products (PRO and Cellupract AL-100, CEL) by mean of the copper reducing sugars (RS) technique. For data analysis and processing, the GLM and PROC MIXED procedures of SAS (v. 8.1) were used. The DMI, milk yield, 4% fat corrected milk yield, and milk composition were not affected (Exp. 1) by enzyme supplementation, although milk casein content tended to decrease in the enzyme treatment. Body weight change and body condition score change tended to be higher with the enzyme treatment. Digestibilities of DM (CON, 68.9%; PRO, 71.9%) and organic matter (CON, 70.4%; PRO, 72.9%) were higher or tended to be higher, respectively, with enzyme supplementation, while digestibility of N, NDF and acid detergent fiber were not significantly affected with the enzyme addition. Total tract digestibility results could not be supported by the in vitro trial on which similar values were observed for DM and NDF degradability and gas production in both diets. The GP kinetics were affected (P < 0.05) by F:C ratio and was positive determined by the concentrate level in the diet and by source of inoculum (G > D; P < 0.001). Enzyme supplementation tended to affect (P < 0.10) or positively affected GP profiles determined and predicted (A) in forage diets with the average concomitant increase and decrease of constant rates (a and b) and lag time (L), respectively. The in vitro NDFD and ADFD were depressed (P < 0.05) by the increase of concentrate level in the TMR substrates fermented with dairy cows inoculum, meanwhile, with dairy goat inoculum, under this conditions, this figures were not affected but even enhanced. The PRO and CEL activity was proved (Exp. 4) to be affected (P < 0.05) in similar way with variation of pH, temperature and addition doses. Maximum EA were found for pH 4.0, 50ºC and the greatest enzyme dose (3 µL/g of substrate DM). Significant interactions were detected among the studied factors. Optimum conditions for product EA expression, found in 'Exp. 4', as well as the lack of positive effects on in vivo or in vitro cell wall degradation, DMI and dairy goat productive performance, argue the statements what assure that effectiveness of using fibrolytic enzyme preparations in ruminant nutrition is determined by a whole of related and complex factors, which needs to continue being studied.

Esta tesis doctoral se llevó a cabo en el marco del proyecto financiado por la Unión Europea Rednex. El objetivo principal de la tesis fue utilizar tecnologías innovadoras aplicadas al rumen para proponer soluciones que pueden reducir la excreción de N en el ganado bovino lechero. Se llevaron a cabo cuatro estudios para evaluar: la espectroscopia de infrarrojo cercano como herramienta para mejorar la precisión en la formulación de raciones en la granja; el uso de anticuerpos policlonales (APs) contra las principal bacterias proteolíticas y desaminadoras en el rumen; y, el uso de compuestos de aceites esenciales (AE) como modificadores de la población microbiana responsable de la degradación de proteínas en el rumen y en forraje de raigrás durante el ensilaje. En el primer estudio, creamos una base de datos de 809 muestras distintas de alimentos frecuentemente utilizados en la alimentación de rumiantes. Parte de los alimentos se analizaron para la degradación de materia seca (MS) y proteína bruta (PB), y una parte más pequeña (n = 100) para la degradación de fibra neutro detergetnte (FND). Todas las muestras fueron escaneadas de 1,100 a 2,500 nm, utilizando un NIRSystems 5000, y se crearon calibraciones para todas las muestras (ALL), los forrajes (FF) y los no forrajes (NF). La degradación efectiva, las fracciones a y b de MS, PB y FND se predijeron bien, y mejoraron después de separación por grupos. La velocidad de la degradación de la MS, PB y FND no se predijo satisfactoriamente por ALL (r2 <0,7). Sin embargo, cuando las muestras se separaron por grupos (FF y NF) la predicción mejoró (r2> 0,7). En el segundo estudio, evaluamos el efecto de la adición de compuestos activos de AE en la degradación de proteínas en ensilados de raigrás. Se prepararon microsilos (n = 74) en bolsas de poliéster con 2,0 kg de forraje fresco de raigrás. Los tratamientos fueron: timol (THY), eugenol (EUG), cinamaldehído (CIN), capsaicina (CAP) y carvacrol (CAR), a 0, 50, 500 y 2,000 mg / kg de forraje fresco. El pH del ensilaje fue mayor de lo esperado (5,5 a 6,6) y se atribuyó al bajo contenido de MS del forraje y la adición de los AE. La adición de THY, EUG y CAR a dosis altas (2,000 mg / kg) redujo la concentración de N-amoniacal, y la adición de CIN2.000 redujo la degradación de la proteína, resultando en silos con 9,7% más de N proteico real. Los compuestos de AE probados afectaron a la degradación de las proteínas y la desaminación del forraje de raigrás durante el ensilaje, pero la dosis efectiva fue demasiado alta para ser aplicado en la práctica. En el tercer estudio, se produjeron en conejos y probaron in vitro APs contra Prevotella ruminicola, Clostridium aminophilum y Peptostreptococcus anaerobius. Se llevaron dos experimentos a cabo utilizando la técnica de producción de gas e incubaciones in vitro durante 24 h, y ocho fermentadores de cultivo continuo, para probar los efectos de los APs en la fermentación ruminal a corto y largo plazo, respectivamente. Los tratamientos fueron: control (suero de animales no vacunados), APs contra P. ruminicola, C. aminophilum, P. anaerobius, y una mezcla de APs (1:1:1). La adición de APs no tuvo efecto sobre la fermentación ruminal ni a corto ni a largo plazo. En el cuarto estudio, se evaluaron los efectos de propil-propylthiosulfonato (PTSO), un compuesto organosulfurado estable del ajo, sobre la fermentación ruminal en un sistema de cultivo de doble flujo continuo. En el primer experimento, los tratamientos incluyeron un control negativo sin aditivo, un control positivo con monensina a 12 mg/l y dos dosis de PTSO a 30 mg/l (PTSO30) y 300 mg/l (PTSO300). La adición de PTSO30 no afectó a ninguna de las mediciones, y el PTSO300 disminuyo drásticamente la fermentación de nutrientes. El segundo experimento se llevó a cabo para probar dosis crecientes de PTSO (0, 50, 100 y 150 mg / l) sobre la fermentación microbiana ruminal. Los ácidos grasos volátiles totales y la proporción molar del propionato respondieron cuadráticamente con valores más altos en las dosis intermedias, y la digestibilidad de los nutrientes no se afectó. Los resultados sugieren el potencial de PTSO para modificar la fermentación del rumen en una dirección coherente con la mejora en la utilización de energía. / The current PhD thesis was conducted within the framework of the European Union funded project RedNex. The main objective of the thesis was to use novel technologies that target the rumen to propose solutions that may reduce the N excretion from dairy cows. We conducted four studies testing: near infrared spectroscopy as a tool to provide better management for nutrient formulation at the farm; polyclonal antibodies against main proteolytic and deaminating bacteria in the rumen; and essential oil compounds as modifiers of microbial populations responsible for protein degradation in the rumen and ryegrass forage during ensiling. In the first study, we created a large database of 809 different feedstuffs frequently used in ruminant nutrition. Feedstuffs were analyzed for dry matter (DM) and crude protein (CP) degradation and a smaller part (n = 100) for neutral detergent fibre (NDF) degradation. All samples were scanned from 1,100 to 2,500 nm using a NIRSystems 5000, and calibrations were developed for all (ALL), and forages (FF) and no forage (NF) samples. The effective degradation, a and b fractions of DM, CP and NDF were well predicted and improved by group separation. The rate of degradation of DM, CP and NDF were not satisfactorily predicted for ALL (r2 < 0.7). However, separating samples in FF and NF improved the predictions (r2 > 0.7). In the second study, we evaluated the addition of essential oil (EO) compounds on ryegrass silage protein degradation. Microsilos (n = 74) were prepared in polyester bags with 2.0 kg of fresh ryegrass forage. Treatments were: thymol (THY), eugenol (EUG), cinnamaldehyde (CIN), capsaicin (CAP) and carvacrol (CAR), at 0, 50, 500 and 2,000 mg/kg of fresh forage. Silage pH was higher than expected (5.5 to 6.6) and was attributed to the low DM content of the forage and the addition of EO. The addition of THY, EUG and CAR at the high dose (2,000 mg/kg) reduced ammonia-N concentration, and the addition of CIN2000 had an overall effect on protein degradation resulting in silages with 9.7% higher true protein N. Tested EO compounds affected protein degradation and deamination of ryegrass forage during ensiling, but the effective dose was too high to be applied in practice. In the third study, we produced in rabbits and tested in vitro polyclonal antibodies (PAbs) against Prevotella ruminicola, Clostridium aminophilum and Peptostreptococcus anaerobius. Two experiments were conducted utilizing the modified gas production and the 24 h batch culture techniques, and 8 dual flow continuous culture fermenters to evaluate the addition of PAbs in short and long term ruminal fermentation, respectively. Treatments were: control (serum of non-immunized animals), PAbs against P. ruminicola, C. aminophilum, P. anaerobius, and a mix of PAbs (1:1:1). The addition of PAbs had no effect on ruminal fermentation in short term or in long term fermentation. In the fourth study, we evaluated, in two experiments, the effects of propyl-propylthiosulfonate (PTSO), a stable organosulfurate compound of garlic, on ruminal fermentation in a dual flow continuous culture system. In experiment 1, treatments included a negative control without additive, a positive control with monensin at 12 mg/l and two doses of PTSO at 30 (PTSO30) and 300 mg/l (PTSO300). The addition of PTSO30 did not affect any of the measurements, and PTSO300 decreased dramatically the fermentation of nutrients. Experiment 2 was conducted to test increasing doses of PTSO (0, 50, 100 and 150 mg/l) on rumen microbial fermentation. Total volatile fatty acids and propionate molar proportion responded quadratically with higher values in the intermediate doses, while digestibilities of nutrients were not affected. Results suggest the potential of PTSO to modify rumen fermentation in a direction consistent with better energy utilization.

El objetivo de esta tesis fue el estudio de los factores que afectan al perfil y flujo de AA microbianos del rumen, utilizando las bacterias obtenidas de las fracciones líquida (BL) y sólida (BS), en un sistema de cultivo continuo (SCC). Para ello se realizaron 3 experimentos. Los objetivos del primer experimento fueron: 1) Poner a punto el SCC. 2) Aislar y obtener suficiente muestra de BL y BS. 3) Evaluar el efecto del aditivo Regepro" en la fermentación microbiana. Se utilizaron 8 fermentadores en 3 periodos de 8 días (5 adaptación, 3 muestreo). Los tratamientos fueron: dieta: (a base de silo de: maíz=CS; o raygrass=RS) y dosis de Regepro"(0; 0.15; 0.30; 0.45 g/100gMS). El diseño fue bloques al azar con arreglo factorial (2x4). La Temperatura (39ºC), pH (6.4), tasa de dilución de líquidos (10%/h) y sólidos (5%/h), e ingestión (100gMS/d) se mantuvieron constantes. El último día de muestreo, se aislaron BL y BS del fermentador, obteniéndose muestra suficiente de ambas fracciones (>1g/fermentador/tratamiento). Se confirman las diferencias en composición entre BL y BS. Dosis moderadas de Regepro" (0-15-0.30g) redujeron la concentración de N amoniacal (-18%) sin afectar otros parámetros de la fermentación microbiana. El segundo experimento (2 periodos de 10 días: 7 adaptación, 3 muestreo) consistió en evaluar el efecto del nivel de fibra (NF: FA=67:33; FB=39:61 heno de alfalfa:concentrado) y tamaño de partículas del forraje (TP: PG=&#8805;3mm; PP=&#8804;1mm) en la fermentación, flujo de nutrientes, y perfil y flujo de AA microbianos. El diseño fue bloques al azar con arreglo factorial (2x2). Las condiciones experimentales fueron similares al experimento anterior, excepto la ingestión (95gMS/d). La producción de AGV fue menor y la proporción de acetato mayor en FA comparado con FB. Al utilizar PP en vez de PG, se redujo la proporción de acetato, y la relación acetato:propionato. El flujo de N microbiano fue mayor, y el flujo de N alimentario menor en PP comparado con PG, aunque sólo al utilizar BL en los cálculos. La eficiencia de síntesis de proteína microbiana (ESPM, gNbact/kgMORD) difirió según el TP al utilizar BL y según NF al utilizar BS en los cálculos. El perfil de AA difirió entre BL y BS en 4 de 16 AA. El NF y TP afectaron poco al perfil y flujo de AA microbianos. Sin embargo, el flujo de AA microbianos fue mayor en 13 de 16 AA al utilizar BS en los cálculos. En el tercer experimento se evaluó el efecto del pH (Alto=6.5; Bajo=5.5) y la tasa de dilución de sólidos (TD; lenta=4%/h; rápida, TDR=10%/h). El diseño y las condiciones experimentales fueron similares al experimento anterior, excepto la ingestión (80gMS/d) y los factores de estudio. La digestibilidad real de la MS y MO fueron menores a pH bajo cuando se utilizó BS en los cálculos. La digestión de la fibra disminuyó a pH bajo y TDR. La producción y proporción de AGV fueron afectados más por el pH que por la TD. La TDR se caracterizó por un mayor flujo de N microbiano, degradación de la proteína y ESPM, y menor flujo de N alimentario comparado con la TDL, aunque las diferencias fueron dependientes de la población bacteriana utilizada. La TDS y el pH afectaron al perfil de AA microbianos, aunque el número de AA y la magnitud de la diferencia fueron dependientes de la población bacteriana utilizada. Como el perfil de AA entre BL y BS varió poco, las diferencias en el flujo de AA microbianos se atribuyen a las diferencias en la estimación de la síntesis de proteína microbiana. / The objective of this Thesis was the study of the factors affecting the profile and flow of AA from bacterial origin from the rumen, using liquid (LAB) or solid (SAB) associated bacteria composition data in continuous culture (CC). Three trials were conducted.The objectives of the first trial were: 1)To set up of the CC. 2)To isolate and obtain sufficient samples of LAB and SAB for chemical analysis. 3)To study the effect of the inclusion of the additive Regepro"on rumen microbial fermentation. Eight fermenters were used in three periods of 8 days each (5 for adaptation, 3 for sampling). Treatments were diet type (CS=Corn silage; RS=Ryegrass silage based diets) and Regepro"dose (0; 0,15; 0.30, 0.45 g/100gDM). Data was analyzed as a randomized block with a 2x4 factorial arrangement of treatments. Temperature (39ºC), pH (6.4)., liquid (10%/h) and solid (5%/h) dilution rates, and intake (100gDM/d) were maintained constant. LAB and SAB were obtained the last day of sampling, and enough samples of both bacterial groups were obtained (>1g/fermenter/treatment). Results confirmed the differences in chemical composition between LAB and SAB. The inclusion of Regepro"at intermediate doses (0.15-0.30) reduced ammonia N concentration (-18%), with no other effects on rumen microbial fermentation.Trial 2 (2 periods of 10 days each: 7 for adaptation, 3 for sampling) consisted in the evaluation of the effect of fiber content (FC: HF=67:33 and LF=39:61 alfalfa hay:concentrate ratio) and forage particle saze (PS: LS=&#8805;3mm SS=&#8804;1mm) on rumen microbial fermentation, and microbial AA profile and flow. Data was analyzed as a randomized block with a 2x2 factorial arrangement of treatments. Experimental procedures were similar to trial 1, except for intake (95gDM/d). VFA production was lower and the proportion of acetate was higher for HF compared with LF. When SS was fed instead of LS, there was a reduction in the acetate proportion and in the acetate to propionate ratio. Bacterial N flow was higher, and dietary N flow lower in SS compared with LS when LAB were used for calculations. Efficiency of microbial protein synthesis (EMPS=gbacterialN/kgTOMD) was affected by PS when LAB were used for calculations, and by FC when SAB were used. The AA profile of LAB differed from SAB in 4 out of 16 AA. The FC and PS had small effects on microbial AA profile and flows. However, the bacterial AA flow was higher in 13 out of 16 AA when SAB instead of LAB were used for calculations.Trial 3 was designed to study the effects of pH (High=6.5; low=5.5) and solid dilution rate (Slow: SSDR=4%7h; or Fast: FSDR=10%/h). Experimental design and procedures were similar to trial 2, except for intake (80gDM/d) and main factors. True DM and OM digestibilities were lower at low pH only when SAB were used for calculations. Fiber digestion was lower at low pH and FSDR. VFA production and profile were affected more by pH than by SDR. The FSDR had a higher bacterial N flow, protein degradation and ESPM, and lower dietary N flow compared with SSDR. Dietary N flow and protein degradation were dependent on the bacterial population used for calculations. The SDR and pH affected microbial AA profile, but the number of AA that changed were dependent on the microbial population used.Because few changes were observed in the AA profile between LAB and SAB, the differences in the estimated microbial AA flow were attributed to the differences in the estimation of microbial protein synthesis.

Computed Tomography and Microcomputed Tomography are X-ray based technologies. They were tested in this thesis as potential tools for the optimization of the processing of dry-cured meat products. On one hand, several prediction models and Computed Tomography analytical tools were developed for the non-destructive analysis of water activity, salt content and water content distribution within dry-cured hams during processing and were successfully applied to three case studies. On the other hand, Microcomputed Tomography were used to characterize, evaluate and correlate the changes in the microstructure with the texture of non-acid pork lean fermented sausages. Some Microcomputed Tomography parameters could be correlated with the instrumental texture, although the Microcomputed Tomography was not accurate enough to distinguish between lean and fat when these constituents were emulsified. In conclusion, Computed Tomography and Microcomputed Tomography can be considered as suitable technologies for the non-destructive characterization and for the optimization of dry-cured meat processing. / La Tomografia Computeritzada i la Microtomografia Computeritzada són tecnologies basades en raigs X. Ambdues es varen testar en aquesta tesis com a eines potencials per l'optimització del processat de productes carnis curats. Per una banda, es varen desenvolupar diversos models de predicció i eines analítiques derivades de la Tomografia Computeritzada, per l’anàlisi no destructiu de la distribució de l’activitat d’aigua i els continguts de sal i d’aigua durant el processat de pernils curats, aplicant-se posteriorment de manera satisfactòria a tres casos d’estudi. Per altra banda, la Microtomografia Computeritzada es va utilitzar per caracteritzar, avaluar i correlacionar canvis en microestructura i textura d’embotits crus curats elaborats amb baix contingut de greix. Alguns paràmetres de la Microtomografia Computeritzada es van poder correlacionar amb la textura instrumental, encara que es va observar que la Microtomografia Computeritzada no permetia distingir acuradament entre magre de porc i greix quan aquests components es trobaven emulsionats.

The meat industry is the most important economic activity in the agrofood sector, which (in Spain) is 20.6%. The meat industry contributes to the 1.7% Spanish GDP, billing 16 billion Euros (2006), employing more than 85,000 people, persisting numbers (2012) despite the economic crisis. The pork is the most consumed meat worldwide, in Europe and in Spain, where it represents 58% of the meat consumed (2005). This thesis has the preliminary objective to study the forces that shape (constitute) the price of pork. The final goal is to design a Model that helps us to predict that price with the help of artificial neural networks / El sector carni constitueix l’activitat econòmica més important dins el sector agroalimentari, del que (a Espanya) representa el 20,6%. El sector carni aporta l’1,7% al PIB espanyol, facturant 16 mil milions d’euros (2006), donant ocupació a més de 85.000 persones, xifres que actualment (2012) perduren malgrat la crisi econòmica. La carn de porcí és la més consumida arreu del món, també a Europa com a Espanya, on representa el 58% de la carn consumida (2005). Aquesta tesi té com a objectiu preliminar, estudiar les forces que influeixen significativament en la cotització del preu del porcí. L’objectiu final és el de dissenyar un Model que ens ajudi a la predicció d’aquest preu amb l’ajuda de les xarxes neuronals artificials

Este trabajo de tesis se realizó sobre larvas de lenguado senegalés (Solea senegalensis) con tres objetivos principales. El primero fue valorar la viabilidad de introducir los nauplios de Artemia como única fuente de alimento durante el periodo larvario. El segundo conocer los requerimientos nutricionales respecto a los ácidos grasos considerados esenciales para especies marinas (20:4n-6, 22:6n-3 y 20:5n-3) y evaluar la posible introducción de un aceite vegetal, proveniente de las semillas de Echium platagineum, en la alimentación de estas larvas. El último objetivo fue estudiar el desarrollo, tanto morfológico como histológico de la larva hasta su transformación en juvenil. Para alcanzar el primer objetivo se comparó la pauta alimentaria utilizada habitualmente en el cultivo larvario del lenguado, basada en el uso de rotíferos y nauplios de Artemia, con el uso de nauplios de Artemia como única fuente de alimento. Para el segundo objetivo se llevaron a cabo diversos estudios dosis-respuesta que permitieron establecer las relaciones entre los contenidos en la dieta de 20:4n-6,22:6n-3,20:5n-3 y 20:4n-6/20:5n-3 y el efecto de los mism os sobre las larvas, tanto a nivel de crecimiento com o tasa de metamorfosis, supervivencia, pigmentación y concentración de estos ácidos grasos en distintos tejidos. En el último trabajo realizado dentro de este bloque también se evaluó el efecto del aceite Echium sobre las larvas y se estudió el efecto de la congelación sobre la composición en ácidos grasos de los nauplios de Artemia. Para el último objetivo las larvas fueron individualizadas y clasificadas, según sus características morfológicas, en distintos estadios de desarrollo, que sirvieron como base para establecer las pautas de desarrollo de los distintos órganos y tejidos mediante técnicas histológicas, tanto en parafina como en m etacrilato. De esta tesis se puede concluir, por un lado que las larvas de lenguado senegalés son capaces de alimentarse de nauplios de Artemia desde el momento de la apertura de la boca. Por otro, que contenidos elevados de 20:4n-6 en la dieta provocan retrasos en la metamorfosis e inducen mala pigmentación en las larvas. Respecto al 22:6n-3, las larvas de esta especie tienen un nulo o muy bajo requerimiento nutricional por este ácido graso. El 20:5n-3 no afecta al crecimiento de las larvas, pero si la cantidad ingerida no es suficiente provocará anomalías pigmentarias. Del último capítulo se puede concluir que el rápido desarrollo de los órganos de los sentidos provoca la temprana iniciación de la alimentación exógena y esta a su vez, un adelanto de la metamorfosis y un inicio de la vida bentónica muy precoz en el desarrollo. / The Senegal sole (Solea senegalensis) is a flatfish found along the Mediterranean and South Atlantic coast, and is a prime candidate for aquaculture in Spain and Portugal. The rearing methods for Senegal sole have been well documented but little is known about the larval nutritional requirem ents and histological development. This study was designed with three main objectives.The first was to evaluate the use of Artemia nauplii as the only food source during the larval period. The second was designed to investigate the role ofthe dietary essential fatty acids (20:4n6, 22:6n-3, and 20:5n-3) on larval development, and to study the use of a new vegetable oil, extracted from the seeds of Echium plantagineum, for live preyenrichment and its effects on flatfish pigmentation. The last objective was to study the main morphological and histological events that take place during the larval development. To achieve the first objective, the technique usually em ployed in larval culture with rotifers and Artemia as live prey was compared w ith the use of Artemia naupliias the only food source. To reach the second objective dose-response designs was carried out to try to identify the correlations between 20:4n-6, 22:6n-3, 20:5n-3 and 20:4n-6/20:5n-3 dietary content w ith the growth, survival, pigmentation and tissue com position of Senegal sole larvae. In addition, the Echium oil effect on larvae was also evaluated. For the last objective, larvae were individually classified and the developmental stage was determined on the basis of the main external morphological features, which serve as the basis for the ontogenical events description. The results of the first work showed that Senegal sole larvae were able to capture Artemia nauplii after mouth opening. For the second objective we can conclude that increasing dietary 20:4n-6 slow ed the metamorphic events and generated abnormally pigmented larvae. W ith regard to 22:6n-3, the results indicate a low or negligible requirement for this fatty acid. Larval growth was not affected by dietary 20:5n-3 amount, but abnormal pigmentation can be produced by a deficient ingest. For the last work it's possible to conclude that the early larval stages are characterized by a rapid development of senses and organs in charge of feeding or use ofendogenous reserves in orderto accelerate at maximum the larval grow th and initiates as soon as possible metamorphosis.