Medidores de pH ruminal

El primero intento para medir continuamente el pH ruminal lo realizó Smith (1941) que describe la medición in vivo del pH (3 mediciones al día por un periodo 5 d), con la ayuda de

un pHmetro Beckman con un electrodo de vidrio. Más tarde Lampila (1955) y Matcher (1957) midieron el pH de forma continua en ganado bovino y ovino, respectivamente, mediante el uso de electrodos de vidrio en animales canulados, conectados a través de un cable a un pHmetro situado fuera del rumen.

En los últimos años, la monitorización del pH ruminal se ha automatizado con el desarrollo de los sistemas telemétricos. Las nuevas tecnologías mediante el uso de biosensores ruminales, tienen la ventaja de posibilitar un muestreo a intervalos repetidos o incluso la medida continua del pH (Enemark et al., 2003; Penner et al., 2006 y 2009; Alzahal et al., 2007b; Mottram et al., 2008; Kaur et al., 2010; Phillips et al., 2010; Zosel et al., 2010; Gasteiner et al., 2012; Sato et al., 2012; Lohölter et al., 2013) y de la temperatura (Ipema et al., 2008; Alzahal et al., 2009; Cooper-Prado et al., 2011; Rose-Dye et al., 2010) ruminal a través de la utilización de bolos ruminales. Los bolos permiten al animal moverse libremente y sin molestias, con o sin la utilización de cánulas ruminales.

Sonda telemétrica para la monitorización continua de pH ruminal/Dinamarca La utilización de dos sondas especificas para medir el pH en el retículo del ganado fue inicialmente realizada en vacunos canulados a partir de sondas diseñadas para animales marinos (Enemark et al., 2003). Las sondas contienen un micro electrodo y un electrodo de referencia con un sistema compensador de presión (permite la limpieza constante en todas las uniones de la sonda), minimizando el riesgo de contaminaciones del electrodo de referencia durante un máximo de 10 d. Además las sondas llevan acoplado un sensor de temperatura, combinado a un radio transmisor que permite la transmisión y almacenamiento de los datos en un ordenador.

Sistema de medida de pH de Lethbridge Research Centre; LRCpH/Canadá. Es un sistema sumergible que puede ser mantenido en el rumen durante al menos 72 h sin efectos adversos en la precisión y la fiabilidad (Penner et al., 2006). Presenta una correlación elevada (r = 0.98) con los valores de pH medidos de forma manual mediante cánulas en vacas lecheras. Estos sensores deben ser retirados del rumen 1 vez al día para calibración y descarga

de los datos, durante cuyo tiempo deben mantenerse a temperatura de 39°C, a fin de evitar una descompensación de la temperatura, antes de retornar al rumen.

Sistema de medida pH para pequeños rumiantes; SRS/Alemania. Evaluado por (Penner et al., 2009) para la medida continua en ovejas. El sistema consiste en un sensor de pH y temperatura ruminal, fabricado por Dacor (Escondido, CA). En los dos experimentos realizados, el periodo de medida fue de 3 h. La correlación con los valores manuales fue elevada (r = 0.97) en ambos experimentos. El procedimiento de calibración y descarga de los datos es similar al LRCpH descrito arriba.

Sistema de registro continúo de pH/Canadá. Se trata de un electrodo de pH, manufacturado por Omega Engineering (Stamford, CT, US), combinado con registrador de

datos (AlZahal et al., 2007b). El registrador se fija mediante una correa ajustable alrededor del abdomen del animal, permitiendo así su movilidad durante la adquisición de los datos. El electrodo se introduce en el rumen y se conecta a través de un cable de 0.5 m con el registrador. El registrador puede almacenar hasta un total de 13.000 valores de datos de pH y en el experimento se registraron valores de pH cada 10 s en un total de 3 d, necesitando descarga de datos durante el experimento. Además, las calibraciones se realizan diariamente para eliminar desplazamiento del pH. El sistema presenta una correlación alta (r= 0.88) entre los datos transmitidos y las muestras de recogidas manualmente a través de una cánula,

Bolos con sistema de telemetría inalámbrica e-Cow/Escocia. Este sistema utiliza tecnología de radio frecuencia inalámbrica para transmitir los datos registrados por un bolo equipado con sensores hasta el receptor, situado cerca del animal, y de éste hasta un ordenador (Mottram et al., 2008). El objetivo del sistema es mantener una medición precisa de pH (± 0.2 unidades) durante 42 d. Segundo los autores, los datos muestran una estrecha correlación entre la sonda de referencia y las medidas del bolo.

Bolos para medida continua del pH, temperatura y presión ruminal/Australia. Se trata de una versión de bolo comercial, desarrollada a partir de un sensor ISFET para medir el pH, temperatura y presión (Kaur et al., 2010). Los valores de correlación con las muestras manuales tomadas mediante cánulas en carneros fueron bajos. Por otro lado, Lohölter et al. (2013) han utilizado un sistema sucesor del bolo utilizado por Kaur et al. (2010) en vacas canuladas en Alemania durante 8 d y con transmisión a cada 5 min, con resultados satisfactorios.

Datalogger and Transponder Well Cow Rumen pH; WCpH/Australia. Utiliza el mismo bolo que el sistema de Mottram (2008) con más tiempo de uso (Philips et al., 2010). En un experimento realizado en bovino durante 70 d y con transmisión de datos cada 15 min presentó una elevada correlación (r = 0.93) entre los datos transmitidos y los valores de las muestras ruminales colectadas manualmente a través de una cánula.

Sonda de medida continua de pH/Alemania. En este caso, la sonda de pH y el sensor de temperatura están acoplados en una única placa (Zosel et al., 2010). El sistema de transferencia de datos se realiza mediante un radio transmisor a una distancia máxima de 3 m. Durante un experimento de 14 d de medición en el rumen, hubo un desplazamiento <0.2 unidades de pH.

Sonda inalámbrica para transmisión de datos/Austria. Sistema de monitorización del pH y temperatura ruminal desarrollado por Gasteiner et al. (2009, 2012) consistente en una sonda que puede ser administrada por vía oral (210 g). Los datos son almacenados en un chip de memoria durante un periodo hasta 40 d y pueden ser enviados mediante radio frecuencia a un receptor externo. El sistema presenta una elevada correlación (r = 0.99) entre los datos transmitidos y las muestras recogidas manualmente a través de una cánula ruminal.

Sistema de radio transmisión para medición de pH/Japón. El sistema consta de un sensor de pH inalámbrico, un receptor, un transmisor, y un ordenador con un software propio (Sato et al., 2012). El sensor tiene forma de bolo (184 g), destinado a ser aplicado por vía oral, y consta de un electrodo de pH de vídrio, una unidad de procesamiento, un circuito de radio frecuencia y una batería (3.6 V, 1700 mA). El sistema permite registrar el pH ruminal continuamente con precisión, con una correlación entre los datos transmitidos y las muestras colectadas manualmente elevada (r = 0.99).