Producción animal: Isótopos y técnicas nucleares


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1 Producción animal: Isótopos y técnicas nucleares Por John E. Vercoe En muchas regiones del mundo, la producción animal está limitada por deficiencias en el desarrollo, fecundidad y rendimiento lechero del ganado, lo que reduce la disponibilidad de productos pecuarios tales como carne, leche, cuero, etc., para el consumo humano. La escasa producción de los animales es resultado de la nutrición inadecuada o desequilibrada, de la desadaptación a las condiciones climáticas, y de las enfermedades parasitarias y de otra índole. La producción ganadera puede acrecentarse, por una parte, mejorando los genotipos (razas y variedades de una especie dada) para lograr una mayor adaptación al medio en que viven los animales y, por otra, modificando los elementos del medio que limitan la producción. En la práctica, suele ser útil combinar ambas estrategias, si bien la importancia relativa de cada una de ellas viene determinada por las consideraciones económicas a corto y a largo plazo y por las posibles consecuencias ambientales. Los isótopos y las radiaciones desempeñan un papel importante en la tarea de identificar y atenuar los factores genéticos y ambientales que limitan la producción animal. MEJORAMIENTO GENÉTICO A diferencia de sus colegas los fitotécnicos, los zootécnicos no pueden utilizar las radiaciones ionizantes para inducir mutaciones que resulten más productivas en un medio determinado. En su lugar, los zootécnicos utilizan la información obtenida por estudios isotópicos y de otra índole sobre las cualidades fisiológicas de los animales, a fin de dilucidar los caracteres que guardan relación con la capacidad de ciertas especies y razas para dar un rendimiento elevado o para adaptarse satisfactoriamente a condiciones ambientales adversas. Entonces cabe esperar que sea posible combinar, por cruzamiento y selección, esos caracteres ventajosos y conseguir ejemplares cuya producción sea satisfactoria en medios adversos. Por ejemplo, las especies criadas en lugares cálidos y secos tienen que adaptar su potencial productivo a la necesidad de conservar el agua, manteniendo al mismo tiempo la temperatura de su organismo dentro de límites fisiológicos. Mediante estudios comparativos entre variedades y especies, con ayuda de agua tritiada, pueden identificarse los animales en que esta adaptación se orienta tanto hacia la producción como hacia la supervivencia y no exlusívamente hacia esta última. Análogamente, hay variedades y razas que difieren en su predisposición a diversas enfermedades parasitarias. Los isótopos se emplean para identificar las variedades y razas inmunológicamente mejor dotadas para afrontar esos riesgos y las menos afectadas por la infección parasitaria, desde el punto de vista de la pérdida de sangre y el detrimento orgánico (disminución del nivel de proteínas y del número de glóbulos rojos). Provisto de esta información sobre la resistencia a las enfermedades parasitarias, el zootécnico puede, si lo desea, cruzar o seleccionar animales para aumentar su resistencia o tolerancia a las mismas. Los niveles y regímenes hormonales (las hormonas son sustancias químicas que controlan las funciones y procesos orgánicos) pueden medirse por procedimientos de radioinmunoensayo. Las hormonas son especialmente importantes para regular la función reproductora y un El Dr. Vercoe es el Jefe de la Sección de Zootecnia y Sanidad Animal de la División Mixta FAO/OIEA de la Energía Atómica en la Agricultura y la Alimentación. OIEA BOLETÍN - VOL.20, n? 3 25

2 mejor conocimiento de las mismas puede aprovecharse en programas de cria y selección para acrecentar la fecundidad del ganado, bien sea en el aspecto genético o en el fenotípico. Las aplicaciones de los isótopos y de las técnicas nucleares con tales fines, están todavía en sus comienzos. En realidad, la zootecnia basada en sólidos conocimientos y datos fisiológicos se limita todavía en gran medida a los centros de investigación. Sin embargo, a medida que se organizan programas de zootecnia para su aplicación en países tropicales en desarrollo, en que tienen más peso los factores adversos ambientales tales como nutrición deficiente, malas condiciones climáticas y enfermedades parasitarias y de otra índole, se perfila cada vez más claramente la necesidad de saber qué factores deben seleccionarse. Por ejemplo, para conseguir un mayor desarrollo los animales que pastan en un medio tropical, la selección puede efectuarse, en gran medida, a favor de las cualidades de adaptación (escasa necesidad de mantenimiento, tolerancia al calor y resistencia interna y externa a los parásitos) y quizá a expensas de las cualidades productivas (capacidad de ingestión de alimentos). Es necesario un enfoque analítico de los criterios de selección para que los dos componentes básicos de la producción (potencial intrínseco y grado de adaptación) puedan seleccionarse de forma independiente y se realicen progresos efectivos. MODIFICACIONES AMBIENTALES 1) Factores nutricionales (i) Metabolismo de la panza: Los animales rumiantes como, por ejemplo, el ganado vacuno, las ovejas, las cabras y el búfalo acuático, pueden sintetizar proteínas por vía microbiana a partir de forrajes duros y alimentos que contengan nitrógeno no proteínico, así como utilizar estas proteínas para la producción de carne, leche, etc. En otras palabras, una alimentación que es deficiente en proteínas para las especies no rumiantes, es suficiente en determinadas circunstancias para los rumiantes. Los isótopos del nitrógeno, azufre y fósforo se utilizan para medir en qué cantidad y con qué eficacia el nitrógeno de los alimentos se convierte en proteínas que el animal pueda aprovechar de modo efectivo. Además, el desarrollo de los microbios de la panza va acompañado de la descomposición del forraje fibroso, que se transforma en ácidos grasos volátiles, sustancias que pueden satisfacer en cantidad apreciable las necesidades energéticas del animal. Las técnicas de dilución isotópica permiten medir el ritmo de producción y la cantidad de estos ácidos obtenida con diversos alimentos y se puede establecer una relación entre los resultados y la magnitud de la síntesis microbiana de proteínas. Es posible determinar la eficacia de diferentes raciones alimenticias para estimular al máximo la función de la panza y, en consecuencia, la producción, y se puede utilizar la información obtenida para establecer raciones formadas por materias alimenticias fácilmente disponsibles. (i ) Metabolismo mineral: Para estudiar la carencia y la toxicidad de los elementos minerales, sea su naturaleza clínica o subclinics, el medio más eficaz son los isótopos. Esto es cierto no solo en el caso de los macroelementos como el calcio y el fósforo, sino también en el de los microelementos como el cobre, el cobalto y el selenio. Las diferencias de disponibilidad de los elementos aportados por los diversos artículos alimenticios y las diferencias de absorción y metabolismo se miden fácilmente con las técnicas isotópicas, y así se puede saber si en determinados casos on en determinadas zonas son precisos suplementos de alimentación. (iii) Digestión: Además de emplearlos para estudiar el metabolismo de la panza, los isótopos sirven para medir la velocidad de movimiento de los alimentos y líquidos en el aparato digestivo y la velocidad de absorción de nutrientes en sus diversas partes. Estos parámetros guardan relación con el valor nutritivo de los alimentos y la modificación de éstos (por 26 OIEA BOLETÍN - VOL.20, n? 3

3 Un grupo internacional de científicos, participantes en un programa FAO/OIEA de investigaciones coordinadas, examinando el forraje de las vacas lecheras en Bandung (Indonesia). Foto: OIEA/Kallfelz. ejemplo, tratándolos con formaldehído para su protección o molturándolos y dándoles forma de bolas) puede alterar la cantidad ingerida y su grado de aprovechamiento, especialmente en los rumiantes. 2) Factores reproductivos. Como se ha dicho antes, las hormonas pueden medirse con la mayor exactitud y eficacia mediante las técnicas de radioinmunoensayo. Las hormonas que controlan la maduración de los folículos, la ovulación y el estro pueden medirse durante el ciclo estrual y determinarse así los regímenes asociados a una función normal o anormal. Incluso en ausencia de signos patentes de estro, pueden detectarse los tiempos óptimos de reproducción. Es posible definir el efecto de los factores ambientales adversos, tales como nutrición deficiente, calor y estados de fatiga por parásitos, sobre los niveles y regímenes hormonales, y tomar medidas para mitigar esos estados o utilizar exclusivamente los animales menos afectados, es decir, emplear la información para seleccionar los ejemplares mejor adaptados. En algunas circunstancias, puede ser posible una terapia hormonal para corregir una anormalidad o sincronizar el estro con fines de inseminación artificial, o en casos especiales, provocar una superovulación para proceder a la transferencia de óvulos. Por lo tanto, los estudios de los perfiles hormonales con ayuda de radioisótopos pueden servir para modificar el medio u obtener mejoramientos genéticos. 3) Factores relativos a las enfermedades y a la salud. Los radioisótopos se usan ampliamente para estudiar los efectos de las enfermedades parasitarias en las alteraciones de OIEA BOLETÍN-VOL.20, ns 3 27

4 la sangre de los animales huéspedes. Es posible determinar con precisión la velocidad de renovación de diversas fracciones proteínicas de la sangre, y la velocidad de formación y desintegración de los glóbulos rojos, tanto en animales infestados por parásitos como en animales libres de ellos, así como determinar las variaciones según el estado fisiológico (crecimiento, preñez, lactancia) del animal, el nivel de nutrición y otras variables ambientales. En el caso de los parásitos hematófagos, pueden medirse las cantidades de sangre extraída por los mismos. Este tipo de conocimientos permite aplicar mejores procedimientos de gestión e identificar genotipos menos afectados. Se emplean con éxito las radiaciones ionizantes para producir vacunas atenuadas, por ejemplo, contra la estrongilosis pulmonar del ganado bovino, ovino y caprino y contra la anquilostomiasis canina. Se emplean técnicas similares contra otras enfermedades parasitarias, obteniéndose buenos resultados prácticos en las condiciones experimentales. Las enfermedades parasitarias con ciclos de vida más complejos requieren más estudios fundamentales sobre la antigenicidad de las diversas fases, a fin de conocer plenamente las posibilidades de atenuación por radiaciones ionizantes. CONCLUSION Para aumentar los productos alimenticios y de otra índole obtenidos de los animales, es necesario perfeccionar la tecnología y los conocimientos, así como aprovechar mejor la información existente. Hay que desarrollar las tecnologías actuales en el marco de mejores sistemas biológicos y sociales, de modo que puedan aplicarse en mayor escala, especialmente en los países en desarrollo. i Mediante sus programas coordinados de investigación y sus actividades de asistencia técnica, la División Mixta FAO/OIEA contribuye al logro de estos objetivos. Toro "Brahman" importado, en un centro de cría artificial de Indonesia. Foto: OIEA/Kallfelz. 01EA BOLETÍN - VOL.20, n? 3

5 Inyección de un trazador radiactivo en la yugular de una vaca. Colocación de un detector para vigilar la radiactividad de la glándula tiroides tras la inyección de un trazador radiactivo. 01 EA BOLETÍN - VOL.20, n? 3 29

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