Nuevas investigaciones apuntan a la selección genética como una solución eficaz y a largo plazo para la mitigación del metano en los sistemas de producción lechera.
Durante su intervención en el Simposio C-Lock celebrado en Denver, Colorado, el Dr. Francisco Peñagaricano , profesor asociado y titular de la Cátedra Judge John Crow de Genética Lechera en la Universidad de Wisconsin-Madison, explicó cómo los avances en la medición del metano mediante los sistemas GreenFeed de C-Lock están permitiendo a los investigadores identificar y criar vacas lecheras más eficientes desde el punto de vista medioambiental.
Si bien el simposio se centró principalmente en los sistemas de producción de carne de vacuno, Peñagaricano aportó una perspectiva del sector lácteo, haciendo hincapié en cómo la genética, combinada con las tecnologías emergentes, podría transformar la sostenibilidad en el sector.
La sostenibilidad comienza con la vaca.
Peñagaricano estructuró su presentación en torno a una visión holística de la sostenibilidad que equilibra las prioridades económicas, sociales y ambientales.
“Me gusta esta definición de que la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”, dijo.
Para los productores lecheros, esa definición se traduce en un conjunto complejo de objetivos que incluyen la rentabilidad, la productividad, el bienestar animal y la protección del medio ambiente, todo ello centrado en la vaca.
“Cuando pensamos en la ganadería lechera sostenible, nos gustaría tener vacas sanas, fértiles, longevas, con alta productividad, baja emisión de metano y, por supuesto, vacas resistentes”, explicó Peñagaricano.
El reto consiste en lograr todas estas características simultáneamente, en particular la reducción del metano, que se ha convertido en un punto central en los debates sobre el clima.
Por qué el metano es importante
El metano desempeña un papel desproporcionado en la huella ambiental de la ganadería, y Peñagaricano destacó tanto sus riesgos como sus oportunidades.
“La fermentación entérica representa aproximadamente el 27 % de las emisiones de metano en Estados Unidos, lo que supone una oportunidad única tanto para la industria láctea como para la cárnica para reducir dichas emisiones”, afirmó. “El metano tiene un poder de calentamiento mucho mayor que el CO₂ y , al mismo tiempo, una vida útil atmosférica más corta que la del CO₂ ” .
Esa menor vida útil del CO₂ implica que la reducción de las emisiones de metano puede ofrecer beneficios climáticos más rápidos en comparación con la mitigación del CO₂ . Desde el punto de vista de la producción, el metano también representa una ineficiencia.
“La energía del metano representa entre el 5% y el 10% de la pérdida de energía, energía que de otro modo podría utilizarse para la producción y el crecimiento”, señaló.
Para los productores de leche, esto crea un doble incentivo: la reducción del metano puede mejorar los resultados medioambientales y aumentar la eficiencia de la alimentación.
A pesar de décadas de investigación sobre la mitigación del metano, el progreso ha sido desigual. Peñagaricano hizo referencia a un amplio metaanálisis que evaluó 430 estudios revisados por pares que analizaban 98 estrategias diferentes de mitigación entérica.
“La gran mayoría de las opciones que tenemos disponibles simplemente no funcionan”, dijo.
Solo ocho intervenciones, principalmente dietéticas o basadas en el manejo animal, reducen el metano sin afectar negativamente el rendimiento de los animales.
“En general, todavía tenemos muchos retos a la hora de identificar estrategias eficaces”, añadió, haciendo hincapié en que cualquier solución debe satisfacer tanto las necesidades de los productores como las expectativas de los consumidores.
Aquí es donde la genética marca la diferencia.
Selección genética: permanente, acumulativa y escalable.
Peñagaricano posicionó la cría selectiva como una de las herramientas más prometedoras para la reducción del metano.
“La selección genética es probablemente la estrategia más rentable de la que disponemos para reducir el impacto ambiental”, afirmó.
A diferencia de las intervenciones nutricionales o de manejo, las mejoras genéticas son:
- permanente
- acumulativo
- incremental
La industria láctea ya ha demostrado el poder de la genética. En los últimos 60 años, la producción de leche por vaca se ha duplicado con creces en Estados Unidos, y aproximadamente el 60% de ese aumento se atribuye a la selección genética.
Sin embargo, el metano aún no forma parte de los índices de reproducción rutinarios.
“Si un agricultor quiere criar vacas con bajas emisiones de metano, todavía no contamos con las herramientas necesarias”, dijo Peñagaricano. “Pero estamos trabajando en ello. Mi equipo está desarrollando una evaluación genética nacional para las emisiones de metano”.
Medición del metano: el papel de GreenFeed
Una de las principales dificultades para la selección genética ha sido la capacidad de medir con precisión el metano a gran escala. Ahí es donde entra en juego el sistema GreenFeed.
El equipo de Peñagaricano utiliza unidades GreenFeed en granjas de investigación y comerciales para recopilar datos detallados sobre el metano, con el apoyo de nuevas herramientas analíticas desarrolladas internamente. El sistema GreenFeed permite a los investigadores medir las emisiones de metano en gramos por día, lo que proporciona una base sólida para la evaluación genética.
“Estamos midiendo dos características diferentes del metano residual. Una es la intensidad del metano residual, donde tenemos el metano como variable de respuesta y lo ajustamos según la energía de la leche”, explicó. “La segunda la llamamos rendimiento de metano residual, donde tenemos el metano pero lo ajustamos según la ingesta de materia seca”.
Uno de los hallazgos más llamativos de este trabajo es la variación natural entre las vacas.
“En el mismo lugar, al mismo tiempo y con la misma dieta, tenemos 64 vacas Holstein en su segunda lactancia en una de nuestras granjas de investigación que producen un promedio de 450 gramos de metano al día”, explicó. “Pero tenemos vacas que producen entre 600 y 650 gramos de metano, y otras que producen 300 gramos”.
Esa variación es fundamental.
“A los genetistas les encanta la variación porque el progreso genético depende de que exista variación”, añadió.
El metano es hereditario y seleccionable.
La heredabilidad marca el ritmo del progreso genético, lo que la convierte en un parámetro muy relevante.
Utilizando datos de aproximadamente 3.500 vacas de granjas comerciales y de investigación, el equipo de Peñagaricano ha demostrado que las emisiones de metano son moderadamente hereditarias.
“La producción de metano es hereditaria, con una heredabilidad de casi el 30%”, afirmó.
Para contextualizar, la producción de leche tiene una heredabilidad de alrededor del 20%, y ha experimentado una mejora espectacular con el tiempo, atribuyéndose el 60% de ese cambio al progreso genético.
Los rasgos relacionados con el metano residual, ajustados según la producción, el peso corporal o la ingesta, también muestran una heredabilidad significativa de alrededor del 20 %. Esto abre la puerta al progreso genético.
“Imaginen la rapidez con la que podemos avanzar con este rasgo que tiene una heredabilidad del 30%”, dijo Peñagaricano.
Uno de los descubrimientos más importantes de esta investigación es la relación entre las emisiones de metano y la eficiencia de la alimentación.
“Existe una importante correlación genética positiva entre la producción de metano y la ingesta residual de alimento”, explicó Peñagaricano.
En términos prácticos:
- Las vacas con altos niveles de metano tienden a ser menos eficientes en el uso del alimento.
- Las vacas con bajas emisiones de metano tienden a ser más eficientes en el uso del alimento.
Esta correlación favorable significa que los productores podrían mejorar ambos rasgos de forma simultánea y más rápida mediante la selección, lo que supone una ventaja significativa para la sostenibilidad y la rentabilidad.
Acelerar el progreso mediante la selección de toros
Para ampliar la reducción de metano, los investigadores están estudiando si las emisiones de metano en los toros jóvenes pueden predecir el rendimiento de sus hijas.
“Será mucho más fácil determinar el fenotipo de los toros que el de sus hijas”, señaló Peñagaricano.
Los datos preliminares de 150 toros Holstein muestran una amplia variación en la producción de metano, incluso a una edad temprana.
Más importante aún, los primeros resultados sugieren correlaciones entre las emisiones de metano de los toros y características clave de producción en sus hijas, incluida la eficiencia alimenticia.
Los datos preliminares muestran que los toros que tienden a producir más metano tienden a tener hijas que producirán más grasa y proteína, lo cual no es sorprendente, según Peñagaricano, debido a la conexión entre el rendimiento de grasa y el microbioma.
“También descubrimos que los toros que tienden a producir más metano suelen tener hijas menos eficientes en el aprovechamiento del alimento”, afirmó.
De confirmarse, este enfoque podría acelerar significativamente el progreso genético al centrar la selección en una población relativamente pequeña de animales reproductores.
Herramientas de precisión: espectros de la leche y microbioma
Más allá de la genética, Peñagaricano destacó las herramientas emergentes para identificar vacas con altos y bajos niveles de metano sin necesidad de mediciones directas. Un enfoque prometedor utiliza soluciones de datos basadas en espectros de leche, que emplean luz infrarroja para crear una huella química de la composición de una muestra de leche mediante la medición de la absorción de luz de las moléculas.
“En cuanto se incorporan los espectros al modelo, se mejora la capacidad de predicción”, afirmó, señalando que la precisión de la predicción puede aumentar de aproximadamente un 30% a un 60%.
Otra vía es el microbioma.
“Las vacas con emisiones de metano divergentes tienen perfiles de microbioma fecal diferentes”, explicó. “Eso significa que podemos usar el microbioma fecal para predecir las emisiones de metano”.
Los investigadores descubrieron que:
- Una gran parte del microbioma es hereditaria.
- Ciertos rasgos microbianos están fuertemente correlacionados con las emisiones de metano.
Esto plantea la posibilidad de utilizar indicadores del microbioma como herramientas de selección indirecta.
Repensando la eficiencia de la alimentación
Peñagaricano también abordó el desafío más amplio de medir la eficiencia alimenticia, un componente clave de la producción lechera sostenible. El consumo residual de alimento (CRA) se utiliza ampliamente, pero tiene limitaciones, como el costo, la gran cantidad de mano de obra necesaria para su medición y el hecho de que no representa de forma completa la eficiencia metabólica, ya que no considera las necesidades de la vaca para mantenimiento en comparación con las necesidades de producción.
Su equipo está explorando una alternativa: la producción de calor residual.
“Tenemos un protocolo que puedo implementar a nivel nacional utilizando los datos de GreenFeed”, dijo.
Los resultados muestran que la producción de calor residual es:
- Heredable
- Repetible
- Biológicamente distinto de la ingesta residual de alimento.
“La correlación genética entre el consumo de materia seca y la producción de calor es muy alta, de 0,80”, afirmó. “La correlación genética entre estas dos formas alternativas de medir la eficiencia alimenticia de las vacas lecheras es de 0,50, lo que significa que estos rasgos están correlacionados”, señaló, indicando que reflejan diferentes aspectos de la eficiencia.
Los futuros índices de selección podrían combinar ambos rasgos para ofrecer una imagen más completa de la eficiencia.
El camino a seguir en la industria láctea
A medida que aumenta el escrutinio de los consumidores sobre la producción ganadera, Peñagaricano hizo hincapié en la importancia de contar con soluciones prácticas y escalables.
“Cualquier estrategia de mitigación que planeemos desarrollar e implementar debe satisfacer las necesidades de los agricultores y las demandas de los consumidores”, afirmó.
Para los productores, esto significa que las soluciones deben ser rentables y fáciles de adoptar. Para los consumidores, deben apoyar el bienestar animal y la calidad de los alimentos.
La genética ofrece una vía para lograr ambos objetivos.
“La selección genética es una herramienta fundamental para mejorar la sostenibilidad de la industria láctea”, concluyó Peñagaricano.
Sin embargo, aún quedan cuestiones clave, como el valor económico de la reducción de metano y la mejor manera de medir la eficiencia.
A medida que avanza la investigación, un mensaje queda claro: el futuro de la producción láctea sostenible no solo dependerá de lo que coman las vacas, sino también de cómo se críen.
Vea aquí la presentación del Dr. Peñagaricano en el Simposio C-Lock.
Equipo Prensa
Portal Agro Chile
