[EN] Lamb meat production and consumption in Spain has experienced a significant decrease in the last decade. There are several factors that can definitely affect this sector, some of which are economic (production costs) whereas others are of social nature (the image of this product from the point of view of the consumers together with changes in their habits). Given this situation, the lamb meat production sector faces the need to evolve through changes in the production systems to improve competitiveness and meet the new market demands. Feeding is a key element that can directly influence production costs, meat characteristics and added value, as well as the public image of the production system in terms of animal welfare and environmental impact. In Spain, sheep meat comes mainly from suckling lambs and lambs slaughtered with weights between 25 and 30 kg. The latter are bred in intensive systems where they are traditionally fed on ad libitum supply of concentrated feed and cereal straw. Separate straw administration from the concentrate entails an additional cost to the value of the feed itself, derived from its storage and distribution. One of the possible alternatives to this feeding system is the use of pelleted total mixed rations, in which forage and concentrate are mixed together and pelleted before being supplied. This type of rations allows optimization of feed storage (hoppers) and distribution (pellets can be automatically delivered to animals). However, the use of this type of rations in young fattening lambs has not been evaluated in depth. Therefore, it is necessary to set the scientific basis for their adequate formulation, particularly with regard to the proportion of forage that must be included for a balance between animal performance, environmental impact and animal welfare. Furthermore, the use of lipid supplements is a common practice when formulating rations for fattening ruminants due to several reasons. On the one hand and from a performance point of view, lipids increase the energy density of the rations without increasing the risk of acidosis. On the other hand, lipid supplements can reduce the methanogenic potential of the ration and, consequently, reduce the environmental impact of the production system. Last, from a nutritional point of view, lipids open up the opportunity of enhancing meat fatty acid composition towards a healthier profile. Among the lipid supplements, soapstocks are in general terms cheaper than the vegetable oils from which they come after refinement. Hence their use in animal feed contributes to the reuse of these by-products in the food chain as an alternative to vegetable oils. For all these reasons, the present research work was raised with the overall objective of studying the effect of new feeding strategies (pelleted total mixed rations with different proportions of barley straw and sunflower soapstocks) for fattening lambs. We assessed feed intake, digestibility, animal performance and welfare, environmental impact and carcass and meat quality for the different feeding strategies. To achieve this objective, different experimental trials were carried out, whose results were published in 5 scientific articles, corresponding to the 5 chapters of this dissertation.

En el capítulo I, que se corresponde con el artículo titulado “Concentrate plus ground barley straw pellets can replace conventional feeding systems for light fattening lambs”, se describe el estudio del efecto de distintas proporciones de paja, en raciones completas, sobre la ingestión, la utilización digestiva, el rendimiento productivo y las características de la canal y de la carne. Para ello se utilizaron 40 corderos de raza merina con un peso vivo (PV) inicial de 14,1 ± 0,17 kg, que fueron alojados en jaulas individuales y asignados al azar a uno de los siguientes grupos experimentales (diez corderos por tratamiento) en función del tipo de alimentación empleado: CONTROL (pienso compuesto y paja, ambos administrados a voluntad y en distintos comederos), B05 (ración completa granulada con un 5% de paja incluida en el gránulo, a voluntad), B15 (ración completa granulada con un 15% de paja incluida en el gránulo, a voluntad) y B25 (ración completa granulada con un 25% paja incluida en el gránulo, a voluntad). Los animales recibieron la ración diaria a primera hora de la mañana y dispusieron de agua fresca a voluntad en todo momento. Durante los días 22 al 26 del periodo experimental se llevó a cabo una prueba de digestibilidad, alojando a 4 corderos de cada grupo en jaulas que permitían la recogida por separado de heces y orina. Los corderos se sacrificaron cuando alcanzaron los 27 kg de peso vivo (PV). Se registró el peso de diferentes órganos y de la canal caliente y fría (tras 24 horas de oreo). En la media canal izquierda se realizó el despiece comercial y cada pieza fue pesada para calcular su proporción sobre la canal. La calidad de la carne se evaluó en el músculo longissimus thoracis et lumborum. En él se midió el pH a las 0 horas y a los 45 minutos postmortem a la altura de la sexta costilla. A las 24 horas se extrajo el músculo de la canal, se seccionó para medir el pH y el color, se tomó una muestra para analizar las pérdidas por cocinado y la textura, y otra para realizar el análisis de composición química. La ingestión de paja, materia seca total, proteína bruta, fibra ácido detergente (FAD) y fibra neutro detergente (FND) aumentó linealmente (P<0,05) con la proporción de paja en el gránulo. La digestibilidad de la materia seca disminuyó al aumentar la inclusión de paja en el gránulo (P<0,05), sin afectar a la digestibilidad de la FND y FAD, ni al balance de N (P<0,10). Los corderos del grupo B25 mostraron la mayor ganancia diaria de peso, mientras que los del grupo B05, la menor. El índice de conversión no se vio afectado por la dieta (P<0,10). Sin embargo, la eliminación de N en las heces en el total del periodo de cebo fue menor en los grupos B05 y B15 respecto a los grupos control y B25 (P<0.05). No se observaron diferencias entre tratamientos ni en las características de la canal, ni de la carne (P<0,10).

Con la finalidad de seleccionar uno de estos dos tipos de oleína (soja y girasol) para incluirla en la dieta de corderos en cebo, se llevó a cabo una prueba de preferencia con corderos. El objetivo de ésta fue determinar si los animales mostraban preferencia o rechazo por alguno de los dos tipos de oleína, así como identificar posibles problemas de palatabilidad asociados a la inclusión de la oleína en la ración. Para ello, se utilizaron 6 corderos a los que se les ofrecieron dos dietas simultáneamente y ad libitum, con un 3 % de oleína de girasol o de soja en comederos separados. Estas dietas se elaboraron utilizando como dieta base la dieta B15 utilizada en la primera prueba. La prueba tuvo una duración de 13 días, distribuidos en 6 días de adaptación y 7 de periodo de recogida de datos para medir la preferencia. En el periodo de adaptación 3 corderos fueron alimentados con uno de los piensos experimentales durante 3 días y el otro pienso durante los 3 días siguientes. Los corderos restantes fueron alimentados con los mismos piensos pero en orden inverso. Después del periodo de adaptación, los animales tuvieron libre acceso a los dos piensos experimentales para evaluar la preferencia durante 7 días. Los valores de preferencia para cada oleína fueron calculados mediante la fórmula: P = MS ingerida de la ración con una determinada oleína/MS total, donde P expresa el consumo del tratamiento como una proporción del total de la ingestión; posteriormente se calculó el logaritmo neperiano de la relación de P girasol/P soja, de este modo la ausencia de preferencia corresponde a un valor de 0. Los resultados obtenidos pusieron de manifiesto una clara preferencia (sPV = 1,9 ± 0,89) por la ración elaborada con oleína de girasol respecto a la formulada con oleína de soja. Los resultados de ésta prueba, y una breve descripción de la metodología utilizada, se incluyen en la discusión general, debido a que no tuvo la entidad suficiente como para conformar un artículo científico. A partir de estos resultados obtenidos en las pruebas anteriores, se diseñó la tercera prueba experimental, para evaluar el efecto de la inclusión de distintas proporciones de oleína de girasol en la dieta de corderos de cebo, sobre la ingestión, la utilización digestiva, el rendimiento productivo, el estado del rumen y el estado ácido-base y las características de la canal, recogida en el artículo titulado “Effects of dietary inclusion of sunflower soap stocks on nutrient digestibility, growth performance, and ruminal and blood metabolites of light fattening lambs”

Chapter I corresponds to the article entitled "Concentrate plus ground barley straw pellets to replace conventional feeding systems for light fattening lambs", which describes the effect of using different proportions of straw in total mixed rations on feed intake, digestive utilization, animal performance and carcass and meat characteristics. For this purpose, 40 merino lambs with an initial body weight of 14.1 ± 0.17 kg were used. Animals were housed in individual pens and assigned at random to one of the following experimental groups (ten lambs per treatment): CONTROL (ad libitum pelleted concentrate feed and long straw in different feeding troughs), B05 (ad libitum pelleted total mixed ration including 5% of straw in the pellet), B15 (ad libitum pelleted total mixed ration including 15% of straw in the pellet) and B25 (ad libitum pelleted total mixed ration including 25% of straw in the pellet). The animals received the daily ration early in the morning and had free access to fresh water. During the days 22 to 26 of the experimental period a digestibility trail was carried out by housing 4 lambs per group in cages that allowed the separate collection of faeces and urine. The lambs were slaughtered when they reached 27 kg of body weight. The weight of different organs and the hot and cold carcass (after 24 h chilling) were recorded. Commercial cuts were obtained from the left carcass, each piece being weighed to calculate its proportion on the carcass. Meat quality was evaluated in the longissimus thoracis et lumborum muscle. The pH was measured at 0 hours and 45 minutes postmortem at the level of the sixth rib. After chilling (24 h) this muscle was removed from the carcass and sectioned to measure pH and color, and samples to analyze cooking losses, texture and chemical composition analysis were taken. Straw, total dry matter, crude protein, FAD and FND intake increased linearly (P<0.05) with the proportion of straw in the pellet. Increasing straw in the pellet caused a decrease in dry matter digestibility (P<0.05), without affecting the NDF and FAD digestibility and N balance (P<0.10). B25 lambs showed the highest average daily gain and B05 lambs the lowest. The feed/gain ratio was not affected by the diet (P<0.10). However, the fecal N elimination in the total feeding period was lower in groups B05 and B15 than in the control and B25 groups (P <0.05). There were no differences between treatments in meat and carcass characteristics (P <0.10).

El capítulo III se corresponde con el artículo titulado “Vegetable oil soapstocks reduce methane production and modify ruminal fermentation” cuyo objetivo fue evaluar el efecto sobre la fermentación ruminal y las emisiones de metano de las dietas estudiadas en la prueba previa y el posible empleo de oleínas para modular el mismo. Se llevó a cabo una prueba in vitro de fermentación ruminal, donde se compararon cuatro fuentes de oleína (palma, soja, girasol y oliva) de manera independiente. Como sustrato para la fermentación se utilizaron 400 mg de las raciones B05, B15 y B25 anteriormente descritas, sobre las que se añadieron dos dosis diferentes de oleína (30 o 60 g/kg) o de una mezcla de ácidos láurico y mirístico (4:1), que se utilizó como control positivo por sus efectos antimetanogénicos. El sustrato más el correspondiente suplemento lipídico fueron incubados a 39ºC, utilizando como medio 50 ml de líquido ruminal tamponado. Tras 24 horas de incubación se midió la producción de gas total y la proporción de metano en el mismo, así como el pH y la concentración de AGV en el medio. A medida que aumentó la proporción de forraje en la dieta, disminuyó la producción de gas, así como las proporciones molares de los ácidos propiónico y butírico en el medio. En contraposición, aumentó el pH y la proporción molar de acético en el medio y el porcentaje de metano en el gas producido. Como consecuencia, la producción de metano por g de materia seca incubado disminuyó al aumentar la proporción de paja en la dieta. Todos los suplementos lipídicos redujeron linealmente la producción de gas (P0,05) con ninguno de los suplementos lipídicos y porcentajes de inclusión evaluados, pero sí varió el patrón de fermentación, disminuyendo linealmente la proporción molar de ácido acético (P<0,05) al incrementarse el porcentaje de oleína de oliva y de girasol y aumentando con el porcentaje de oleína de soja. La proporción molar de propiónico aumentó linealmente con el porcentaje de oleína añadido, tanto de oliva, como de girasol y soja. A pesar de estas variaciones entre oleínas en el patrón de fermentación, todas redujeron la producción de metano expresada por g de materia seca incubada o mol de AGV (P<0,05). El hecho de que las oleínas de soja y de girasol sean fluidas a temperatura ambiente y contengan altas proporciones de ácidos grasos insaturados determinó que fueran seleccionadas para la siguiente prueba.

In order to select one of these two types of soapstocks (soybean or sunflower) to be included in a diet for fattening lambs, a preference test was carried out with lambs. The objective of this trial was to determine the preference or rejection by lambs for either type of soapstocks, as well as to identify possible palatability problems associated with the inclusion of soapstocks in the ration. We offered to six lambs two diets based on the already mentioned B15 diet containing 3 % of either sunflower or soybean soapstock simultaneously and ad libitum in separate feeding troughs. The trial lasted 13 days: six day adaptation period and a seven day data collection period. During the adaptation period 3 lambs were fed on one of the experimental feeds for 3 days and on the other feed for the next 3 days, whereas the remaining 3 lambs were fed in reverse order. During the data collection period, the animals had free access to the two experimental diets to evaluate their preference for 7 days. We calculated preference values using the formula: P = soapstock (sunflower or soybean) diet dry matter intake/total (sunflower+soybean) dry matter intake (consumption of the treatment expressed as the proportion of total intake); and subsequently the natural logarithm of the ratio P sunflower/P soybean, so that the absence of preference corresponds to a 0 value. The results obtained showed a clear preference (sPV = 1,9 ± 0,89) for the diet containing sunflower soapstock. This test was not relevant enough to be published in a SCI journal, so a brief description of the methodology and the results are included in the general discussion. From the previous outcomes, the third experimental trial was designed to evaluate the effect of the inclusion of different proportions of sunflower soapstock in the diet for fattening lambs, on the following parameters: intake, digestive utilization, animal performance, rumen and acid-base status and carcass characteristics. This experiment is shown in the article entitled "Effects of dietary inclusion of sunflower soap stocks on nutrient digestibility, growth performance, and ruminal and blood metabolites of light fattening lambs"

[ES] La producción y el consumo de carne de cordero han experimentado, en España, un descenso significativo en la última década. Existen diversos factores que condicionan de manera decisiva la situación de este sector, algunos de ellos son de naturaleza económica (los costes de producción) y otros de naturaleza social (la imagen que el consumidor tiene de este producto y los cambios en los hábitos de consumo). Ante esta situación, el sector productivo de carne de cordero se enfrenta a la necesidad de evolucionar, realizando cambios en los sistemas de producción para mejorar su competitividad y ajustarse a las nuevas exigencias del mercado. La alimentación es un elemento central que puede influir directamente tanto en los costes de producción como en las características de la carne y en su valor añadido, así como en la imagen que proyecta el sistema de producción en términos de bienestar animal y de impacto ambiental. En España, la carne de ovino procede, mayoritariamente, de corderos lechales y de corderos sacrificados con pesos comprendidos entre los 25 y 30 kg. Estos últimos son criados en sistemas intensivos en los cuales la alimentación se ha basado, tradicionalmente, en el aporte a voluntad de pienso compuesto y paja de cereal. La administración de paja a voluntad, de forma separada al pienso, conlleva un coste adicional al del valor del propio alimento, derivado de su almacenaje y distribución. Una de las posibles alternativas a este sistema de alimentación es el uso de raciones completas granuladas, en las cuales el forraje y el pienso (parte concentrada de la ración) se suministran mezclados. Este tipo de raciones permite optimizar el almacenamiento (en silos) y la distribución (de manera automática). Sin embargo, la utilización de este tipo de raciones en corderos en la etapa de crecimiento-cebo no ha sido evaluada en profundidad, por lo que resulta necesario establecer las bases científicas para una adecuada formulación de las mismas, sobre todo en lo concerniente a la proporción de forraje que deben incorporar para guardar un equilibrio entre la características productivas, el impacto ambiental y el bienestar de los animales.

Chapter III includes the article entitled "Vegetable oil soapstocks reduces methane production and modify ruminal fermentation", whose objective was to evaluate the effect of the diets considered in the previous study on ruminal fermentation and methane emissions, and the possible use of soapstocks to modulate it. An in vitro ruminal fermentation test was carried out to compare the independent use of four sources of soapstocks (palm, soy, sunflower and olive). We incubated serum bottles containing 400 mg of substrate (B05, B15, B25 diets) including two different doses of soapstocks (30 or 60 g/kg) or a mixture of lauric and myristic acids (4:1, which was used as a positive control for its anti-methanogenic effects) and 50 ml of buffered rumen fluid at 39 °C for 24 h. After incubation, we measured gas and methane production, pH and volatile fatty acids concentration in the incubation medium As the proportion of forage in the diet increased, gas production and propionic and butyric acids molar proportion in the medium decreased. In contrast, pH, acetic acid proportion in the medium and methane proportion in produced gas, increased. As a consequence, methane production per gram of incubated dry matter decreased as the proportion of straw in the diet increased. All lipid supplements linearly reduced gas production (P0.05) with none of the lipid supplements and inclusion levels evaluated, but fermentation pattern was modified, acetic acid proportion decreased linearly (P<0.05) as olive and sunflower soapstocks percentage increased, whereas acetic acid proportion increased with the level of soybean soapstock. Propionic acid proportion increased linearly with the proportion of soapstock (olive, sunflower and soybean) added. In spite of these variations in the fermentation pattern, all soapstocks reduced methane production per gram of incubated dry matter or mol of volatile fatty acids produced (P<0.05). The fact that soybean and sunflower soapstocks are liquid at room temperature and are sources of unsaturated fatty acids determined their selection for the next trial.

En el capítulo V, que se corresponde con el artículo titulado “Effects of sunflower soapstocks on light lamb meat quality”, se agrupan los resultados de 32 de los 44 corderos que se describen en el capítulo IV (8 por tratamiento), en los cuales se estudió el efecto de la proporción de oleína sobre la calidad de carne. Para este estudio se extrajeron los músculos longissimus thoracis, biceps femoris y adductor magnus tras 24 horas de oreo de la canal. El músculo longissimus thoracis se utilizó para determinar la composición química de la carne y el perfil de ácidos grasos, el biceps femoris para determinar los compuestos volátiles y el adductor magnus para el análisis sensorial. La inclusión de oleína en la dieta disminuyó el porcentaje de ácidos grasos saturados y mejoró los índices de aterogenicidad y saturación de la grasa de la carne (estos índices disminuyeron un 31 y un 27 %, respectivamente en los grupos que recibieron oleína, frente al grupo control) (P0,10). Considerando todos los resultados del trabajo de investigación se puede concluir que, en las condiciones del presente estudio, el empleo de dietas completas granuladas permite producir canales y carne de cordero de características similares a las que se obtienen con el sistema convencional de cebo. La inclusión de oleínas de girasol tuvo efectos positivos (mejora de los índices de aterogenicidad y saturación) y negativos (incremento de ácidos grasos trans y acumulación de compuestos bencénicos) sobre parámetros que inciden en la salud de los consumidores. Estos efectos dependieron de la dosis y considerando en conjunto todos los resultados obtenidos sería recomendable no utilizar niveles de inclusión de oleína de girasol superiores al 1,5 %.

(capítulo IV). En ella se utilizaron 44 corderos machos de raza merina con un peso inicial de 15,6 ± 0,21 kg, que fueron alojados en jaulas individuales y asignados al azar a uno de los siguientes grupos experimentales (11 animales por tratamiento) en función del tipo de alimentación: grupo CONTROL (ración completa granulada con un 15 % de paja molida, que se corresponde con la ración B15 del primer experimento), y otros tres grupos alimentados con esta misma ración, pero suplementada con diferentes proporciones de oleína de girasol: 15 (grupo 15SS), 30 (grupo 30SS) o 60 (grupo 60SS) g de oleína/kg de ración, y modificada únicamente para mantener el aporte de proteína. Los animales recibieron la ración ad libitum a primera hora de la mañana y dispusieron de agua fresca en todo momento. Durante los días 19 al 23 del experimento se realizó una prueba de digestibilidad, utilizando 4 animales de cada grupo. Cuando los corderos alcanzaron los 27 kg de PV fueron sacrificados, siguiendo el mismo procedimiento descrito en el capítulo I. La ingestión de materia seca, la ganancia media diaria y la duración del periodo de cebo fueron similares en los cuatro tratamientos estudiados, si bien se observó una tendencia a mejorar el índice de conversión en el grupo 30SS (P0,10); sin embargo, la proporción de propiónico aumentó linealmente con la dosis de oleína (P0,05).