Efecto de la inclusión de un forraje tanífero sobre las poblaciones metanogénicas del ecosistema ruminal en condiciones in vitro e in vivo (2013)
La producción de metano en rumiantes está estrechamente ligada a la composición de los forrajes y metabolitos secundarios como taninos, mostrando efectos directos e indirectos sobre las poblaciones microbianas del rumen. El impacto de leguminosas taníferas sobre las poblaciones metanogénicas en condiciones del trópico de altura en Colombia, es desconocida a la fecha. Por lo anterior, este estudio buscó evaluar el efecto de la inclusión de la leguminosa tanífera Lotus uliginosus (Lotus) sobre la dinámica, diversidad y estructura de la población metanogénica en condiciones in vitro e in vivo. La técnica de producción de gas in vitro fue usada para evaluar la dinámica de las poblaciones metanogénicas durante las horas 0, 2, 4, 8, 12, 24 y 48, en respuesta a los taninos condensados del Lotus en dos experimentos, uno con diferentes proporciones de Lotus como forraje completo (0, 20, 40, 60 100%) y otro con niveles de inclusión del extracto de sus taninos condensados (0, 20, 40, 60 ppm), usando Pennisetum clandestinum (Kikuyo) como sustrato en ambos ensayos. Simultáneamente fue evaluada la dinámica de producción de metano por cromatografía de gases (CG) y la cantidad de metanógenos por qPCR usando el gen mrcA (metil coenzima-M reductasa). En una segunda fase del estudio se realizó el perfil electroforético de los metanógenos en el rumen de vacas no lactantes pastoreando en praderas compuestas por Kikuyo, la leguminosa Lotus y su asociación, usando la técnica de electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (PCR-DGGE, por sus en inglés) amplificando la región hipervariable V3 y cuantificando la abundancia de estas poblaciones por qPCR. Finalmente, se monitoreó la estructura y diversidad de la comunidad de metanógenos en el rumen de vacas lactantes sobre la misma pradera, usando la técnica de pirosecuenciación con la plataforma 454-GS FLX Titanium, para estimar la diversidad con los índices Chao1, índice de Simpson (1-D) y Shanon-Weimer (H´). La abundancia in vitro de metanógenos expresados como Log10 ng ADN/g MS fue significativamente afectada (P0,001) por los taninos en solución y asociadas al forraje, mientras la producción de gas y metano solamente disminuyó con los taninos asociados al forraje en un 61 y 86%, respectivamente. En vacas no lactantes, los perfiles electroforéticos formaron agrupamientos con similitud del 98, 94 y 96% para Kikuyo, la asociación y Lotus respectivamente. Un incremento en la abundancia de la población en praderas asociadas se evidenció en este ensayo (P0.001), mientras en vacas lactantes, la cantidad de metanógenos no cambió en función de la dieta (P=0.8051). En la estructura de comunidad en el rumen de vacas lactantes se identificaron los géneros dominantes Methanobrevibacter, Euryarchaeotas Sin Clasificar, Methanosphaera en proporciones de 72, 24 y 3%, respectivamente. Los índices de diversidad no fueron estadísticamente diferentes entre dietas, mostrando una baja diversidad para Simpson (0.5) y menor probabilidad de encontrar más especies cuando se incluyó Lotus (H’0). En conclusión, este trabajo demostró efectos variables sobre la abundancia, estructura y diversidad de la comunidad de metanógenos del rumen incluyendo Lotus y sus taninos condensados, indicando la importancia de la dieta como factor determinante en la respuesta de las comunidades del rumen.