Seasonal biochemical variations suggest that nutrient and energy dynamics in guanacos differ from typical ruminants.

Abstract

En entornos estacionales, los mamíferos herbívoros emplean estrategias fisiológicas, morfológicas y comportamentales para satisfacer sus necesidades nutricionales a pesar de la variación de las condiciones ambientales. Los parámetros bioquímicos que representan indicadores precisos del estado nutricional y la función fisiológica pueden proporcionar un marco para comprender las interacciones animal-hábitat a nivel poblacional. En este trabajo evaluamos la variación de la fisiología nutricional del guanaco (Lama guanicoe) en una región templada y semiárida (Parque Nacional Monte León, en el sur de la Patagonia, Argentina), poniendo a prueba la hipótesis de que su estado nutricional responde a la variación estacional de los recursos y las demandas energéticas de su ciclo anual. Capturamos 36 guanacos adultos silvestres entre principios de primavera y principios de otoño austral, y medimos variables bioquímicas en el suero sanguíneo que son indicadores de la ingesta nutricional y la movilización de la energía almacenada (glucosa, urea, creatinina, urea:creatinina, albúmina, proteína total, fosfatasa alcalina, ácidos grasos no esterificados). La urea fue más alta a principios de primavera, luego de la escasez de alimento en invierno, contrariamente a lo esperado de una mayor retención y reciclado de urea. Los altos niveles de urea podrían reflejar la limitación de la demanda energética de dicho reciclado (por ejemplo, el costo de la transferencia de urea o la síntesis de proteínas con el nitrógeno reciclado) cuando la ingesta del forraje es todavía baja. Los guanacos mantuvieron niveles elevados y constantes de glucosa desde principios de primavera hasta principios de otoño, lo que probablemente refleja una gluconeogénesis hepática continua a partir de precursores de aminoácidos. Los bajos niveles de ácidos grasos no esterificados a principios de la primavera sugieren una aparente falta de movilización estacional de las reservas de lípidos, en consonancia con estudios previos referidos al bajo contenido de grasa corporal en especies emparentadas. La urea y la creatinina fueron más elevadas durante la gestación en las hembras, lo que podría reflejar variaciones estacionales en los recursos alimenticios más que el uso de proteínas endógenas como fuente de energía, aunque se necesitan más estudios para abordar este mecanismo. Nuestros resultados sugieren que los guanacos tienen un fenotipo diferente de utilización de macronutrientes en comparación con los rumiantes típicos, indicando que la estacionalidad en su estado nutricional puede diferir del patrón general en otros herbívoros de gran tamaño.

In seasonal environments, herbivorous mammals employ physiological, morphological, and behavioral strategies to meet their nutritional demands despite fluctuating environmental conditions. Biochemical parameters that represent nuanced indicators of nutritional status and physiological function can provide a framework to understand animal–habitat interactions at a population level. Here, we assessed variation in Guanaco, Lama guanicoe, nutritional physiology in a temperate, semiarid region (Monte León National Park, in southern Patagonia, Argentina), testing the hypothesis that their nutritional state responds to the seasonal variation in resources and energy demands of their annual cycle. We captured 36 free-ranging, adult guanacos between austral early spring and early autumn, and measured biochemical variables in blood serum that are proxies of nutritional intake and mobilization of stored energy (glucose, urea, creatinine, urea:creatinine, albumin, total protein, alkaline phosphatase, nonesterified fatty acids). Urea was highest in early spring, following winter food deprivation, contrary to the expectation of enhanced urea retention and recycling. High urea levels may reflect the constraint of the energy demand of such recycling (e.g., cost of urea transfer or subsequent protein synthesis with recycled nitrogen) when food intake is still low. Guanacos maintained high and steady levels of glucose from early spring to early autumn, probably reflecting continuous hepatic gluconeogenesis from amino acid precursors. Low levels of nonesterified fatty acids in early spring suggest an apparent lack of seasonal mobilization of lipid stores, which is consistent with previous reports of very low body fat content for related species. Urea and creatinine were higher during pregnancy for females, potentially reflecting seasonal variations in food resources rather than the use of body proteins as an energy source, although future research is needed to address this issue. Our findings suggest that guanacos have a distinctive phenotype of macronutrient utilization compared to typical ruminants, indicating that seasonality in their nutritional state may differ from the general pattern in other large-bodied herbivores.