14-10-2017

1

“Alimentación con alcaloides cuaternarios(benzofenantridínicos, protopina y alocritopina)

en rumiantes: Efectos en indicadores nutricionales, de fermentación

ruminal, desempeño productivo y salud”

Dr. Rubén Barajas Cruz

Facultad de Medicina Veterinaria y ZootecniaUniversidad Autónoma de Sinaloa

México

Existe un número de plantas con metabolitossecundarios de interés para la nutrición y

salud animal

Newman y Roll, 1999

El fin de la era del petróleo plantea el desafío de reemplazar los productos sintéticos por

productos de origen natural.!!

Vilela et al., 2011

La prohibición para el uso de antibióticos, implantes hormonales y β-adrenérgicos como promotores de crecimiento, aunado a la disminución en la eficacia de las sustancias antiparasitarias

sintéticas, implica la búsqueda de nuevas estrategias

14-10-2017

2

Alcaloides: 12 000 a 21 000 compuestos

Fenoles: 8 000 compuestos

Terpenos: 30 000 compuestos

Gomas

Ceras

Metabolitos secundarios de las plantas

Los alcaloides son compuestos orgánicos nitrogenados,de origen natural, de distribución restringida,

poseen una actividad farmacológica significativay se forman biosintéticamente a partir de un aminoácido

Los Alcaloides

De forma excepcional aparecen en las bacterias, son raros en los hongos y helechos,

excepcionalmente aparecen en Lycopodiaceae y son raros en las gimnospermas

Los alcaloides se encuentran esencialmente en las angiospermas

10-15% de las angiospermas sintetizan alcaloides

¡ Solamente en la familia Papaveraceae están presentes en todos los géneros !

14-10-2017

3

Era Paleozoica Era Mesozoica Era

Cenozoica

400 300 200 100 0

Primeras Aves

Primeros Mamíferos

Ancestros de los Cerdos

Primeros miembros de

la familia bovidae

Plantas con alto contenido de metabolitos secundarios para

autodefensa

Núm

ero

de E

spec

ies

x 10

00

400

800

600

200

0

Primeras plantas

vasculares

Primeros Gusanos

600 6 años

Primeras Bacterias

3 500 6 años

Pteridophyta

Plantas Monocotiledonas(Pastos y Cereales)

Gymnospermas

Angiospermas

Siluriano Devoniano Carbonífero Pérmico Triásico Jurasico Cretáceo Terciario

Pteridophyta

Primeras Bacterias

3 500 6 años

Cuaternario

Uso de promotores del

crecimiento

Tiempo (millones de años)

Familia de las Papaveráceas

HO

CH2 C

Fosfoenol piruvato

C

OH

O

O

P

OHO

HO

C

Eritrosa 4 Fosfato

CH

O

O

P

OH

= O C

OH

OH

HH

C

H

H

Ácido Shiquímico

COOH

OH

OHHO

Ácido Protocatécnico

COOH

OH

HO

+

L-Triptofano

Cumarina

Vainillina

Salicilato de metilo

Warfarina

Melanina

Resveratrol

Coenzima Q

Vitamina E

Vitamina K

Taninos

Cloramfenicol

Trimetropim

Ácido fólico

L - Fenilalanina

Lignina

Cafeína

La Ruta del Ácido Shiquímicoy síntesis de compuestos aromáticos

L-Tirosina

Benceno

14-10-2017

4

HO

COOH

NH2

L- Tirosina

HO

HO

CH3O

OCH3

H

N

(S)-Escoulerina

OCH3

N

Protopina

O

O

O OCH3

N

Alocriptopina

O

O

O

OCH3

OCH3

Alcaloides

Benzo (c)

Fenatridínicos

Alcaloides

Benzo

Isoquinolinicos

La Ruta de los Alcaloides Benzo-Isoquino-Fenantridínicos

O

O

O

O

N

OCH3

Sanguinarina

+ +

O

O

N

OCH3

QueleritrinaOCH3

OCH3

Algunos efectos fisiológicos de los alcaloides mencionados

Sanguinarina:Actividad antiinflamatoria y antimicrobiana, incluyendo a

bacterias Gram negativas. Inhibe larvas de Toxocara canis, e in

vitro contra Shishostoma sp. Reduce el estrés oxidativo

Shumacker et al., 1987; Chaturverdi, et al.,1997;

Satou et al., 2002; Alcantara et al., 2005; Ohram

et al., 2006. Zhang and Coultas, 2012; Dong et

al., 2013.

Queleritrina:Efecto bacteriostático en

bacterias Gram negativas y larvas de Toxocara canis.

Disminuye la oxidación de proteínas y la lipo-peroxidación

Satou et al., 2002; Gibbons et al., 2003;

Tavares et al., 2014.

Protopina: Efecto bacteriostático en bacterias

Gram negativas. Antioxidante a nivel celular. Antiinflamatorio

Ohram et al., 2006; Xico et al., 2008; Vacek et

al., 2010; Bae et al., 2012.

Alocriptopina:Efecto antimicrobiano,

Antiinflamatorio. Ataca larvas de Toxocara canis.

Vacde et al., 2010. Vacek et al., 2010;

Su et al., 2011.

14-10-2017

5

Es limitada la información relacionada con los posibles beneficios del uso los alcaloides

Benzo(c)fenantrínicos y de la familia de la Propina en la salud y productividad de los

bovinos de engorda

En una serie de experimentos con bovinos

se utilizó como fuente de los alcaloides descritos

“Sangrovit®RS”

Que es una preparación estabilizada De los alcaloides:

Sanguinarina, Queleritrina, Protopina y Alocriptopina,

14-10-2017

6

Algunos efectos de la adición de Sangrovit® en dietas para animales

Experimentos conSangrovit®

en la salud de los bovinos(Alemania y México)

14-10-2017

7

País Alemania México

Lugar de desarrolloUniversidad de Tecnología y

Economía de DresdenUniversidad Autónoma

Metropolitana

InvestigadoresWirth et al., 2015. BOKU Meeting. Viena, Austria

Saltijeral et al., 2015. J. Anim. Sci. Vol. 93 (suppl. s3):197.

Becerros/tratamiento, n 30 80

Edad al inicio, días 3 3

Días en prueba 21 21

Dosis Sangrovit, g/d 1 1

Testigo Manejo Regular de la granja Manejo Regular de la granja

En los Primeros días de vida

Efecto de la suplementación con Sangrovit®CS en la presencia de diarrea y ganancia de peso de becerros en sus primeras tres semanas de vida

0

20

40

60

80

100

120

140

Duración diarrea,Alemania

Duración diarrea,México

Peso ganado,Alemania

Peso ganado,México

Testigo

Sangrovit

P = 0,07

P = 0,07

Efecto de la suplementación con Sangrovit®CS en la presencia de diarrea y ganancia de peso de becerros en sus primeras tres semanas de vida

4,8 días

3,3 días4,3

días2,4 días

14-10-2017

8

30 becerros Brahman (233 ± 10.4 kg)

Primeros días de los becerros en el Corral

“Nivel de Sangrovit®RS en ganancia de peso y presencia de nematodos”

Diseño experimental:Completamente al azar

Tratamientos:0 , 10, o 20 g Sangrovit®RS / día

Autores: Barajas et al. 2015. J. Anim. Sci. Vol. 93 (Suppl. s3):23.

Universidad Autónoma de Sinaloa, México

14-10-2017

9

Cuadro 300. Composición de la dieta basal

Ingredientes Proporción en MS, %

Ensilado de maíz 46,10

Paja de maíz 25,33

Torta de soja (solventes) 16,28

Melaza de caña 8,29

Premezcla mineral 2,61

Premezcla buferizante 1,38

Contenido nutrimental Base seca

Materia seca, % 50,46

Proteína cruda, % 15,21

EN mantenimiento, MJ/kg 5,358

EN ganancia, MJ/kg 3,318

0

20

40

60

80

100

120

140

Peso final GDP Consumo Conversión

0 g/kg

1,35 g/kg

2,7 g/kg

1P = 0,06

1P = 0,06

1P = 0,051P = 0,63

1 Contraste: Testigo vs. Sangrovit

Efecto del nivel de suplementación con Sangovit®RS en la productividad de los becerros durante sus primeros 28 días en corral

267 kg

275 kg

275 kg 1,20

kg

1,46 kg

1,49 kg 7,42

kg7,42 kg

7,45 kg

6,17 kg

5,07 kg

4,92 kg

Barajas et al. 2015. J. Anim. Sci. Vol. 93 (Suppl. s3):23.

14-10-2017

10

Efecto de suplementación con Sangovit®RS durante 28 días en la carga de nematodos de becerros recién llegados a la engorda

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Nematodos Haemonchus sp Cooperia sp

Testigo

Sangrovit

P = 0,04

P = 0,05

P = 0,03

Dosis Sangrovit 1,35 g/kg MS = 10 g/díaBarajas et al. 2015. J. Anim. Sci. Vol. 93 (Suppl. s3):23.

Experimentoscon bovinos en

finalización

14-10-2017

11

Cuatro Novillos Holstein 302 kg, cánulas en rumen y duodeno

Dieta 12% de forraje, 72% maíz hojueleado; 2% grasa

con 11,2% de PC; Nem 2,11 Mcal/kg; Eng 1,45

Tratamientos:Sangovit®RS 4 g/día

Monensina 30 mg / kg de materia seca

Experimento de Metabolismo Digestivo

Plascencia et al., 2015 (resultados sin publicar)

Universidad Autónoma de Baja California, México

0

20

40

60

80

100

120

140

N Total N-No NH3 N-NH3 N-Microbiano N-Alimento

Testigo

Sangrovit

Monensina

Mon+Sang

Variables

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %

a aa

a

a

b bb

b

bb

b

bab

c c

cc

bb

Flujo de Nitrógeno al duodeno

Plascencia et al., 2015 (resultados sin publicar)

14-10-2017

12

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %

Variables

Plascencia et al., 2015 (resultados sin publicar)

Digestibilidad de la Proteína

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

N postruminal N tracto completo

Testigo

Sangrovit

Monensina

Mon+Sang

Post-ruminal, % de flujo al duodeno

Tracto completo,% de ingesta total

a

b

b

b

b

b

b

a

0

20

40

60

80

100

120

N-Alimento Eficiencia Mirobiana Eficiencia de N

Testigo

Sangrovit

Monensina

Mon+Sang

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %

Variables

Plascencia et al., 2015 (resultados sin publicar)

Degradación en Rumen

aa a

a a

b

b b b bb

c

Proteína del

alimento

14-10-2017

13

Variables

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %a a

a

a

b bb

b

bb

b

bab

c c

cc

bb

Histología en rumen de Ovinos

Estrada et al., 2015. Asian Australas Journal of Animal Science in press

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Degeneración Dropsical Infiltración deNeutrófilos

Paraqueratosis

Testigo

Sangrovit

Código de cambios histologicos:1 = normal2 = moderado3 = Intenso

P = 0,02

P = 0,03

P = 0,05

Universidad Autónoma de Sinaloa, MéxicoEstrada et al., 2015.

80 toretes (380.1 ± 9.65 kg)Brahman x Simmental, Hereford, Charolais y Brown Swiss

Experimento 1 en Corral

Sangrovit®RS y monensina

Sangrovit®RS 400 mg/kg MS)

Monensina 40 mg/kg MS

Factores:

Implante con estradiol y trembolona

Suplementados con Zilpaterol los últimos 30 días

Universidad Autónoma de SinaloaMéxico

Barajas et al. 2014. J. Anim. Sci. Vol. 92 (E-Suppl. 2):237.

14-10-2017

14

Cuadro 100. Composición de la dieta basal

Ingredientes Proporción en la MS, %

Paja de maíz 11,09

Maíz molido 71,61

Harina de semilla de algodón 5,55

Melaza de caña 6,72

Grasa 2,22

Premezcala mineral1 2,80

Composición en base seca

Materia seca, % 89,23

Proteína cruda, % 13,31

EN mantenimiento, MJ/kg 8,502

EN ganancia, MJ/kg 5,744

1 Sin monensina

14-10-2017

15

85

90

95

100

105

110

Peso Final Ganancia Consumo MS Conversión

Testigo

Sangrovit

Monensina

Sang + Mon

Efecto de la suplementación con Sangrovit®RS y monensina en la productividad de toretes en engorda

488kg

487kg

487kg

495kg

1,36kg

9,01kg

6,70kg

1,26kg

1,24kg

1,25kg

8,95kg

8,45kg

8,75kg

7,11kg

6,95kg

7,09kg

Barajas et al. 2014. J. Anim. Sci. Vol. 92 (E-Suppl. 2):325.

80

85

90

95

100

105

110

ENmantenimiento

EN ganancia Canal caliente Rendimiento Conversión dela canal

Grasa KPH

Testigo

Sangrovit

Monensina

Sang + Mon

Influencia de la suplementación de Sangrovit®RS y monensina en la eficiencia del uso de la energía y respuesta en canal de toretes

en finalización

1 El Efecto de Sangrovit

1 P = 0,10 1 P = 0,10

1 P = 0,09

1 P = 0,09

El peso inicial de la canal se calculó asumiendo un rendimiento de 59,4% (McCurdy et al., 2010 . J. Anim. Sci. 88:1564-1576).

316kg

316kg

316kg

324kg

7,85kg

2,00%

65,4% 8,54

kg

8,04kg

8,37kg

2,05%

1,93%

2,21%

64,7%

64,9%

65,0%

Barajas et al. 2014. J. Anim. Sci. Vol. 92 (E-Suppl. 2):325.

14-10-2017

16

Cuatro Novillos Holstein 253 kg, cánulas en rumen y duodeno proximal

Consumo de materia seca restringido a 5,31 kg/d

Sangovit®RS 0; 2; 4; o 6 g/día

Dieta con 14,3% de PC; Nem 2,16 Mcal/kg; Eng

1,50

12% de forraje, 61.8% maíz hojueleado; 2% grasa; 15% DDG

Experimento de Metabolismo Digestivo

Aguilar-Hernández et al., 2015. Journal of Animal Science Vol. 93 in press

Universidad Autónoma de Baja California, México

14-10-2017

17

0

20

40

60

80

100

120

NH3 Total AGV Acetato Propionato Butirato Acet/Prop

Sangrovit 0

Sangrovit 2

Sangrovit 4

Sangrovit 6

P < 0,01

P = 0,03

Producción de AGV’s

Aguilar-Hernández et al., 2015. Journal of Animal Science Vol. 93 in press

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %

Variables

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %

a aa

a

a

b bb

b

bb

b

bab

c c

cc

bb

Flujo de Nitrógeno al duodeno

0

20

40

60

80

100

120

N Total N-No NH3 N-NH3 N-Microbiano N-Alimento

Sangrovit 0

Sangrovit 2

Sangrovit 4

Sangrovit 6

P = 0,05 P = 0,04 P = 0,06 P = 0,10

P < 0,01

Aguilar-Hernández et al., 2015. Journal of Animal Science Vol. 93 in press

14-10-2017

18

Variables

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %a a

a

a

b bb

b

bb

b

bab

c c

cc

bb

Degradación en Rumen

0

20

40

60

80

100

120

N-Alimento Eficiencia Mirobiana Eficiencia de N

Sangrovit 0

Sangrovit 2

Sangrovit 4

Sangrovit 6

P = 0,04P = 0,02

P = 0,08

Proteína del

alimento

Aguilar-Hernández et al., 2015. Journal of Animal Science Vol. 93 in press

Variables

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %

Digestión de la Proteína cruda

96

98

100

102

104

106

108

Postruminal Tracto Completo

Sangrovit 0

Sangrovit 2

Sangrovit 4

Sangrovit 6

Aguilar-Hernández et al., 2015. Journal of Animal Science Vol. 93 in press

Tracto completo,% de ingesta total

Post-ruminal, % de flujo al duodeno

P < 0,01P = 0,09

14-10-2017

19

60 Toretes (30 Brangus y 30 Brahman) 368 ± SD 44.7 kg

Suplementados con Zilpaterol los últimos 30 días

Experimento 2 en Corral

Nivel de Sangrovit®RS

Diseño experimental:Bloques completos al azar

1X = 400 mg/kg DM

0 X; 1X; or 2X Sangrovit-RS Tratamientos:

Implante con estradiol y trembolona

Barajas et al. 2015. J. Anim. Sci. Vol. 93 (Suppl. s3):122.

Universidad Autónoma de SinaloaMéxico

Cuadro 200. Composición de la dieta basal

Ingrediente Proporción en la materia seca, %

Paja de maíz 10,08

Maíz molido 69,05

Pasta de canola 7,06

Melaza de caña 6,72

Grasa 4,44

Premezcla mineral 2,66

Composición en base seca

Materia seca, % 88,91

Proteína cruda, % 13,15

EN mantenimiento, MJ/kg 8,713

EN ganancia, MJ/kg 5,905

Monensina, mg/kg 27

14-10-2017

20

Variables

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %

Peso corporal y consumo de MS

50

60

70

80

90

100

110

Peso inicial Peso Final Ganancia depeso

Consumo MS

Testigo

Sangrovit 1X

Sangrovit +2X

CuadráticoP = 0,08

8,51kg

7,55kg

8,09kg

1,40kg

1,41kg

1,23kg490

kg

369kg

509kg504

kg366kg

370kg

Barajas et al. 2015. J. Anim. Sci. Vol. 93 (Suppl. s3):122.

14-10-2017

21

Variables

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %

Conversión de alimento y Energía Neta

50

60

70

80

90

100

110

120

Conversión EN mantenimiento EN ganancia

Testigo

Sangrovit 1X

Sangrovit +2X

CuadráticoP = 0,07

CuadráticoP = 0,07

CuadráticoP = 0,04

6,06kg

5,34kg

6,35kg

2,04Mcal/kg

2,20Mcal/kg

1,38Mcal/kg

1,52Mcal/kg

0,94Mcal/kg

1,93Mcal/kg

Barajas et al. 2015. J. Anim. Sci. Vol. 93 (Suppl. s3):122.

Variables

Cam

bio

en p

ropo

rció

n en

rel

ació

n al

tes

tigo

, %

En la Canal

50

60

70

80

90

100

110

Peso Canal Rendimiento Conversión encanal

Grasa KPH

Testigo

Sangrovit 1X

Sangrovit +2X

CuadráticoP = 0,07

LinealP = 0,03

LinealP = 0,104

8,02kg 7,71

kg

8,49kg312

kg

315kg

62,0%

62,3%

62,4%

2,25% 2,08

%1,93%

Barajas et al. 2015. J. Anim. Sci. Vol. 93 (Suppl. s3):122.

304kg

14-10-2017

22

Resumen

Resumen

En rumiantes sometidos a estréspor calor y con elevado contenido de almidones (grano) en

la dieta, ayuda a mantener la integridad del epitelio ruminal

La alimentación de los bovinos conSangrovit®

Permite esperar:

En las primeras semanas de vida: Contribuye a mejorar la salud intestinal; con disminución

la duración de las diarreas y mejora en el aumento de peso

En becerros en crecimiento:Participa en la disminución de la carga por nematodos

parásitos del abomaso e intestino; y contribuye a incrementar la ganancia de peso

14-10-2017

23

En los bovinos en producción:

Aumenta en 9% el paso a intestino de la proteína de la dieta y en 7% la proteína de origen microbiano

Promueve en 12% la mejora en la conversión alimenticia

Induce un incremento del 11.5% en la cantidad de proteína metabolizable que llega a intestino e incrementa

en 7% su digestibilidad

Favorece en 7% la energía neta de mantenimiento y en 9% la de ganancia de la dieta