Introducción
El presente artículo brinda una breve reseña sobre el estudio de la Microbiología ruminal en el INTA, resaltando los principales hitos de la creación del Laboratorio del Rumen, Instituto de Patobiología, INTA-Castelar.
Antecedentes
Durante la década de los años 90´el entonces director del Centro de Investigaciones en Ciencias Veterinarias (CICV), CNIA Castelar, Dr. Bernardo Carrillo, nos planteó una misión: Explorar el rumen. El rumen, al que el Dr Carrillo llamaba *la caja negra* de los animales rumiantes, era en esos tiempos, un área de vacancia en la institución. Desde el Instituto de Patobiología–CICV, Castelar se tomaron las primeras iniciativas, contando con el aval de su Director Dr. Jorge Pereira. A continuación, se mencionan los principales hitos que se llevaron a cabo para cumplir con el mandato.
Fase I: Capacitación Técnica
Se propuso como primer objetivo la capacitación técnica de un profesional del Instituto de Patobiología, para realizar un Curso de posgrado en el exterior, en Centros de Investigación de excelencia a nivel internacional que se llevaría a cabo en el marco del entonces vigente programa INTA BID. El país elegido fue Japón, cumplimentándose la formación académica en dos Centros: la Facultad de Agricultura de la Universidad de Ibaraki, Prefectura de Mito y el Instituto Nacional de Salud Animal, (NIAH, por sus siglas en inglés), en la ciudad de Tsukuba. Ambos Centros contaban con los estándares científicos y tecnológicos que la institución priorizaba. Con la obtención por mi parte, del título de posgrado Master of Sciences (MSc), especialización Microbiología ruminal, regreso al país. De este modo el primer paso estaba dado.
Fase II: Creación del Laboratorio de Rumen, en el Instituto de Patobiología – CICV (actualmente el Centro de Investigaciones en Ciencias Veterinarias y Agronómicas – CICVyA), CNIA Castelar
La institución a través del CICVyA brindó un fuerte apoyo para el inicio de esta nueva línea de investigación. Se creó el Laboratorio de Rumen, que entonces podía contar con el know how, infraestructura y el equipamiento esencial para llevar cabo el estudio del complejo ecosistema del rumen, en condiciones estrictas de anaerobiosis.
Por entonces sería el primer Laboratorio en el país con estas capacidades.
II.a- Finalidad, objetivos generales del Laboratorio
La finalidad del laboratorio fue aportar conocimiento sobre la diversidad de la microflora del rumen en animales nativos del país, incluyendo animales rumiantes, así como los llamados camélidos sudamericanos y contribuir al desarrollo de estrategias para un mejor manejo animal y el bienestar de la población. Los objetivos principales fueron: caracterizar la flora y fauna ruminal en animales bajo distintas condiciones de manejo, realizar ensayos de suplementación en animales en zonas marginales, lograr una mayor diversificación del uso de materias primas para alimentación animal que no compitieran con la alimentación humana y aplicación de herramientas biotecnológicas para la caracterización de especies bacterianas de interés agroindustrial, entre otros.
II.b- Elaboración de Planes de trabajo. Referentes técnicos del INTA involucrados. Cooperación internacional
Para alcanzar las metas propuestas, el Laboratorio contó con el involucramiento de equipos multidisciplinarios pertenecientes a distintas unidades del INTA. (Tabla I)
Asimismo, cabe destacar que, durante los primeros pasos de la puesta en marcha del Laboratorio, se contó con un importante apoyo institucional a través de la aprobación de Proyectos nacionales, como la permanente cooperación internacional, a través de la financiación de proyectos conjuntos. Se menciona la cooperación con Japón y Alemania. Las instituciones contrapartes en proyectos internacionales se mencionan en la Tabla II.
Tabla I: Referentes técnicos del INTA, contrapartes en Proyectos de investigación
| Nombre | Lugar de trabajo | Temática |
|---|---|---|
| Cristina Arakaki, Bioq. MSc. | Instituto de Patobiología, CICVyA, INTA, Castelar | Microbiología ruminal |
| Osvaldo Rossetti, Bioq. PhD | Instituto de Biotecnología, CICVyA, INTA, Castelar | Manipulación genética bacterias celulolíticas |
| Guillermo Berra, MV. MSc | Instituto de Patobiología, CICVyA, INTA, Castelar | Fisiología – Cirugía experimental |
| Jorge E. Carrillo, MV, MSc. MDL | Instituto de Patobiología, CICVyA, INTA, Castelar | Patología – Cirugía experimental |
| Pilar T. Garcia, Dra. | Instituto de Tecnología de Alimentos | Cromatografía gaseosa |
| Osvaldo Balbuena, MV, MSc, PhD | EEA – Colonia Benítez, CR Chaco Formosa | Producción animal subtropical |
| Diego Rochinotti, MV, PhD | EEA – Mercedes, CR Corrientes | Producción animal subtropical |
| Diego Kucseva, MV, MSc. | EEA – Colonia Benítez, CR Chaco – Formosa | Producción animal subtropical |
| Miriam R. Gallardo, Ing. Agr. | EEA – Rafaela, CR Santa Fe | Producción vacas lecheras |
| Mónica C. Gaggiotti, Lic. Qca. MSc | EEA – Rafaela, CR Santa Fe | Producción vacas lecheras |
| Francisco Rigalt, Ing. Agr., PhD | EEA – Catamarca, CR La Rioja – Catamarca | Camélidos sudamericanos |
Tabla II: Investigadores y organismos internacionales, contrapartes de proyectos
| Nombre | Organismo |
|---|---|
| Hajime Minato, PhD | National Institute Animal Health (NIAH), Tsukuba, Japan |
| Hiroshi Kudo, PhD | Japan International Research Center for Agricultural Sciences (JIRCAS), Tsukuba, Japan |
| Jurgen Hofeimeister, PhD | Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK), Gatersleben, Germany |
| Akio Takenaka, PhD | National Institute of Livestock and Grassland Science (NILGS), Tsukuba, Japan |
II.c- Estudios de investigación básica y aplicada implementados – Principales logros
- Primer aislamiento, caracterización y estudios de productos de fermentación de bacterias celulolíticas del contenido ruminal de animales nativos. Relevancia: Se inició la formación de un cepario de bacterias ruminales de interés agroindustrial.
- Caracterización de los principales grupos de bacteria, protozoarios, producción de amonio y ácidos grasos volátiles en el preestómago de llamas y vicuñas. Relevancia: Avance en el conocimiento del ambiente ruminal en camélidos sudamericanos, llamas y vicuñas en la R. Argentina.
- Aislamiento e identificación del primer gen que codifica Hemicelulosa (Xylanasa), a partir de Ruminococcus sp., (registrada en el banco genes, con el Núm. de acceso z 49970. Relevancia: Interés académico e investigación.
- Puesta a punto de técnicas de PCR y su aplicación en el ecosistema ruminal. Relevancia: Permite el análisis de distintas especies microbianas en forma rápida y eficiente. Detección de especies cultivables, de difícil aislamiento e inclusive no cultivables aún. Permite establecer relaciones filogenéticas entre distintos grupos de bacterias. Posibilidad de detectar nuevas especies.
- Proyecto: Utilización de subproductos agrícolas en alimentación animal: Relevancia: La legislación argentina no permite el uso de proteína de origen animal en la alimentación de animales rumiantes. Solo proteína de origen vegetal puede ser utilizada como prevención de brotes de BSE (aclarar). Para cumplir esta demanda una alternativa es la utilización de subproductos agrícolas. Para afrontar estas demandas, el Laboratorio de Rumen, en forma conjunta con los grupos de producción animal de la EEA Colonia Benítez y EEA Mercedes-Corrientes (bovinos para carne) y la EEA Rafaela (bovinos para leche), llevaron a cabo más de 30 Proyectos de investigación para evaluar los efectos de subproductos agrícolas típicos de la región en la performance animal de bovinos para leche o carne. Entre las materias primas utilizadas se incluyeron, semilla de algodón, harina de colza, harina de soja, expeller de soja, silaje de soja, silaje de grano de sorgo húmedo con y sin urea, aditivos como tanino., extracto de levaduras, entre otros.
Los resultados de los ejemplos antes mencionados fueron documentados y publicados en revistas, congresos y boletines técnicos.
II. d- Distinciones recibidas: Mención Especial:
Fundación YPF, Convocatoria Innovación para la eficiencia energética 2007: Propuesta de investigación titulada: Selección de bacterias ruminales y su potencial aplicación en la producción de bioetanol a partir de material lignocelulósico.
II. e- Otras acciones y sus beneficios
| Principales Acciones | Principales Beneficios |
|---|---|
| Proyectos Nacionales e internacionales (7 en total) de media y larga duración. | • Fortalecimiento de las capacidades técnicas, infraestructura y equipamiento de laboratorio.
• Asistencia a eventos científicos nacionales y en el exterior. • Incremento de las publicaciones. |
| Docencia:
Cursos de Grado en la Facultad de Ciencias Veterinaria, Universidad del Salvador, Pilar, Buenos Aires. Cursos de Postgrado: Maestría en Salud Animal, Facultad de Ciencias Agronómicas (UBA). Curso de Postgrado Producción Animal en el Subtrópico, Facultad de Ciencias Veterinarias, UNNE (Corrientes). |
• Colaboración con el sector académico mediante el dictado de cursos y desarrollo de contenidos en microbiología y bioquímica ruminal. |
| Capacitación en servicio de RRHH. | • Formación de RRHH de unidades del INTA del interior (pasantes, becarios y tesistas en el Laboratorio de Rumen). |
| Publicaciones nacionales e internacionales (más de 55) | • Difusión en revistas científicas y congresos nacionales e internacionales.
• Boletines técnicos para el sector académico, técnico y productivo. • Manual de laboratorio de Microbiología Ruminal. |
| Visitas Técnicas:
Agresearch Institute, Nueva Zelanda. |
• Avances en la investigación.
• Capacitación en metodologías biotecnológicas. • Intercambio de información técnica. • Elaboración de propuestas de proyectos y acuerdos de cooperación. |
Comentarios finales
Sustentabilidad
La institución cuenta con un Laboratorio de Rumen con capacidades y el know how técnico para explorar el Ecosistema microbiano del rumen, que se inició como un área de vacancia, y continúa aún vigente con más de tres décadas desde su creación. El Laboratorio continúa brindando colaboración a las distintas unidades del interior del país que lo requieren, y forma parte de Proyectos conjuntos en temáticas afines.
Lecciones aprendidas
Entre las principales lecciones, se puede mencionar que fue esencial un abordaje de la problemática en forma participativa, involucrando a los tomadores de decisiones y convocando a actores multidisciplinarios.
También fue de gran importancia el perfeccionamiento permanente. De esta forma, fue posible afrontar los nuevos desafíos que surgieron a lo largo del tiempo.
Asimismo, resultó altamente estratégico, el empleo de las distintas modalidades de cooperación internacional para el avance de la investigación, así como para la adquisición de fondos extra presupuestarios.
Los aspectos antes mencionados hicieron posible que el Laboratorio se consolidara y tuviera vigencia hasta el presente.