Transcript Requerimientos Nutricionales - Universidad Central de Venezuela

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
Facultad de Agronomía
Departamento de Producción Animal
Campus Maracay
NECESIDADES NUTRICIONALES
REQUERIMIENTOS
Bases para su comprensión en especies de interés zootécnico
Dr. Álvaro Ojeda
DRAE (2013)
REQUERIMIENTO
m. Der. Aviso, manifestación o pregunta que se hace,
generalmente bajo fe notarial, a alguien exigiendo o
interesando de él que exprese y declare su actitud o su
respuesta.
NECESIDAD
f. Carencia de las cosas que son menester
para la conservación de la vida.
abril, 2013
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Energía bruta
Proteína bruta
Heces
 Dietético
 Metabólico
Composición del alimento
Composición de la ración
Preparación de la ración
Nivel de alimentación
Especie animal
Energía digestible
Proteína digestible
Especie animal
Nivel de alimentación
Destino de los aminoácidos
Preparación del alimento
Gases
Orina
 Energía
 Nitrógeno
Energía metabolizable
Proteína metabolizable
P/E del alimento
Perfil de AGV´s
Metabolismo basal
Incremento calórico
 Fermentación
 Utilización de nutrientes
Energía neta
Proteína neta
Mantenimiento (Km)
Producción (Kp)
Carne, Leche, Huevos,
Trabajo, Otros.
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Valoración de la Energía …
Energía bruta........................................
Energía en heces ................................
Energía digestible................................
Pérdidas de energía en gases............
Pérdidas de energía en orina..............
Energía metabolizable.........................
IC, pérdida de energía.........................
EN mant. + prod..........................................
Fuente: Church (1974)
Ración (base seca)
Alfalfa
Concentrados
Mcal / kg
%
Mcal / kg
%
4,40
100
4,31
100
-1,63
-37
-1,01
-23
2,77
63
3,30
77
-0,35
-8
-0,31
-7
-0,22
-5
-0,19
-5
2,20
50
2,81
65
-1,28
-29
-1,06
-24
0,92
21
1,75
41
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Valoración de la Proteína
I. Respecto a la Calidad
Razón de eficiencia proteica (PER)
Utilización neta de la proteína (NPU)
Digestibilidad verdadera de proteína (TPD)
Valor biológico (BV)
Valor de sustitución de proteínas (PRV)
Métodos microbiológicos
Otros...
Proteína del citocromo
II. Respecto a las Necesidades
TPD=
Cantidad de AA´s absorbidos en intestino delgado
BV=
NPU=
NNretenido
retenido
PER=
Ganancia
defecal
peso metabólico)
N ingerido
– (N
fecal
-N
Métodos y cálculos de calidad proteíca
Nabsorbido
N
Consumo
PC (%)
Ningerido
ingerido
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sistemas de Alimentación …
Objetivo
Aporte suficiente de nutrientes para cubrir las
necesidades de mantenimiento y producción.
Los sistemas de alimentación surgen de mediciones directas (digestible,
metabolizable o neta) o de las estimaciones indirectas basadas en
ecuaciones de predicción (TDN, proteína cruda, ELN, equivalente almidón ó
equivalente heno).
Factores:
Consumo,
edad,
sexo,
especie,
tamaño corporal, tasa de crecimiento,
nivel de producción, tipo de trabajo, y
condiciones ambientales, entre otros.
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Necesidades …
Mantenimiento
 Metabolismo basal
 Actividad voluntaria
 Regulación térmica
 Generación de productos
 Digestión y absorción
 Calor de fermentación
 Formación y excreción de desechos
Producción
 Crecimiento
 Engorde
 Lactación
 Lana y pelo
 Reproducción
 Trabajo
Necesidades para Mantenimiento …
Mantenimiento
0,080 Mcal/kg PV0,75
Metabolismo en ayunas
Actividad en confinamiento (10 %)
0,073 Mcal/kg PV0,75
0,007 Mcal/kg PV0,75
(Flatt et al., 1965)
(NRC, 2001)
12
Requerimiento (Mcal)
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
10
Peso
Req. EN
350
6,5
8
6
4
R. Mant.= 0.080 P0.75
450
7,8
2
550
0
0
100
9,1
200
300
400
Peso (P, kg)
500
600
700
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Energía en Crecimiento…
Cerdos …
ED
> 20 kg PV= (251x PV) – (0,99 x PV2 – 133)
20-120 kg PV= 1,250 + (188 x PV) – (1,4 x PV2) + (0,004 x PV2)
Vacas …
ENc = 0,0635 x Peso Vacío
0,75
x Ganancia de Peso Vacío
1,097
Correcciones por Incremento o Pérdida de Peso
A mayor CC el animal tiene más grasa y menos proteína
Consideran los cambios en la condición corporal
del animal, basado en la escala de 1 a 5 de
Mcal ENL/kg
Edmonson et al. (1989)
CC
Perdida
Ganancia
3,0
4,68
5,34
Consideran que, aunque subjetivo, la condición
2,0
4,50
corporal
es el 3,83
único método práctico
para
2,5
4,29energéticas de4,90
evaluar
las reservas
la vaca
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Necesidades para Lactación …
PC leche (kg/día) =
Prod. Leche (kg/día) x (proteína láctea verd./100)
Req. MPL(g/día) =
(PC leche (kg/día)/0,67) x 1000
Eficiencia de uso de MP para lactación= 0,67
Necesidades para gestación …
MPPregn (g/día)* = [(0,69 x gestación (días) -69,2] x (CBW/45)/EffMPregn
Eficiencia de uso de MP para gestación (EffMP)= 0,33
CBW= Peso del becerro
* Válido para gestación de 190 a 279 días
a
AGRONOMÍA
U.C.V.
b
Necesidades Nutricionales
b
c
c
c
d
a
b
c
d
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sistemas de Alimentación …
 Equivalente Heno (Thaer, 1809)
 TDN (Atwater y Woods, 1894)
TDN=
PCd + FCd + ELNd + (EEd * 2,25)
ELN=
100 - (% Hum + % PC + %EE + %FC + %Cen)
 Equivalente Almidón (Kellner, 1905)
Sistema Americano (NRC, 1945)
• Total de Nutrientes Digestibles (TDN)
• Proteína metabolizable
Sistema Británico (ARC, 1962)
• Energía metabolizble
• Proteína metabolizable
Sistema Francés (INRA, 1980)
• Unidad Forrajera
• Proteína digestible en intestino (PDI)
Otros:
Nórdico (1985), Australiano (SCA, 1990), Cornell (CNCPS, 1992), Sistema
Alemán (1971) y Tamminga et al. (1994), entre otros.
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sistema Americano
National Research Council
Necesidades Nutricionales
(NRC, 1945)
Estima
el
comportamiento
animal
a
partir
de
la
digestibilidad de los nutrientes, siendo el valor
energético de la ración medido como Total de Nutrientes
Digestibles (TDN)
Asume…
Limitantes:
Las …
características químicas del alimento no limitan su
A considerar
Los valores
de TDN de la mayoría de los alimentos fueron determinados
utilización.
hace
muchos
mientras
la composición
de los alimentos ha
Basado
en elaños,
TDN,unidad
de 116
años de antigüedad.
cambiado a lo largo de los años.
Realidad:
La estimación de la ENL se hace igual que en el TDN.
Para algunos
el valor
no puede
determinarse
Puede alimentos,
no promover
las TDN
condiciones
óptimas
para la
Sobrevalora
la
EN
de
la
mayoría
de
los
alimentos.
L el alimento puede no ser el único componente de
directamente,
ya
que
fermentación ruminal.
la dieta,
existiendo
Infravalora
la ENefectos
losasociativos.
alimentos
grasos. a los reales.
L de
Los valores
obtenidos
sobrestiman
El consumo
la composición
derecientes
la dieta
la digestibilidad
los
DifiereEjemplo:
deysistemas
europeos
(ARC,
INRA,
VEM, NEL de
Alemán,
etc).
dietas
deficientes
enafectan
N degradable
alimentos. Los valores energéticos fueron calculados a un nivel de
ingestión constante de tres veces el valor de mantenimiento.
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sistema Americano…
(NRC, 1985)
Necesidades de proteína y energía unidos

Proteína total (neta y “absorbible”)
Aminoácidos totales y digestibles (ileal aparente y real)
Proteína degradable en rumen
Proteína sobrepasante
Reciclaje de N2 en tracto digestivo
* Con dieta de
8% PC = 46%
* Con dieta de 14% PC = 14%
Premisas:
Proteína = N * 6,25
Necesidades como proteína neta y absorbible
Aporte de proteína microbial a la fracción absorbible
Suplencia dietaria de proteína degradabla
sobrepasante (UDP) al ambiente ruminal
Necesidades
reciclaje.
proteicas
consideran
síntesis
(RDP)
y
microbial
y
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Proteína Metabolizable
NRC (2001)
Proteína Metabolizable (PM)
Proteína verdadera que es digerida y sus
aminoácidos absorbido en el intestino.
NRC (2001):
Aporte
Aporte
CPM
UDP
Proteína Metabolizable (PM) reemplaza Proteína absorbible.
Proteína degradable (RDP) y sobrepasante (UDP).
Proteína Microbial (CPM) se predice a partir del consumo de MOd y no EN.
El sistema considera que valor
PM de UDP es afectado por consumo de MS,
nivel de concentrado y FND de la ración.
Se asignan estimados de degradabilidad del RUP (50-100%).
Se calcula flujo de aminoácidos esenciales digestibles (EAA) y su
contribución a la CPM
Requerimientos
Netos de AA
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sistema de Energía Metabolizable
Agricultural Research Council (ARC, 1962)
Sistema que predice el comportamiento animal a partir de atributos de
la ración en una forma más precisa que los equivalentes de Almidón.
 Sistema de energía Neta Californiano (1968)
 Sistema de Energía Neta de Alemania del Este (1971)
 Sistema de Flatt et al. (1972)
 Sistema del Reino Unido (1962)
 Tablas Brasileñas (2000)
Equivalentes Almidón (1905 )
La energía neta de un alimento es
constante.
El valor de energía neta de un alimento
para cada función (mantenimiento,
engorde,
lactación)
mantiene
por
separado una relación lineal (aditividad).
Sistema Energía Metabolizable
La energía neta de un alimento
disminuye a medida que incrementa el
consumo.
Existe un efecto decisivo de
composición del alimento sobre
utilización de la energía.
la
la
Necesidades Nutricionales
Energía…
AGRONOMÍA
U.C.V.
Premisas
Desventajas …
…
Valores de k variables según: alimento, nivel de
Se asume aditividad en el comportamiento de la EM de los
alimentación
y naturaleza
del producto
alimentos,
desestimando
la interacción
entre (leche,
éstos, elcarne,
animal y el
manejo.
etc.).
No se separa el alimento en función al sitio de digestión, lo que
indudablemente
condiciona
disponibilidad
de EMdedeEM,
diferentes
Valor energético
de loslaalimentos
en términos
dietas.
considerada ésta básicamente una variable con
No características
se considera delaaditividad.
existencia de diferentes patrones de
fermentación, lo que dificulta interpretaciones asociadas al efecto del
plano nutricional sobre la fermentación.
Se definen los requerimientos en función al calor de
En todos
los casos,
subestima
los requerimientos de EM para bajos
combustión
de los
productos.
niveles productivos, y los sobrestima cuando los niveles son altos.
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sistema Británico…
Necesidades Nutricionales
Proteína…
(AFRC, 1992)
Postulados:
Nitrógeno total:
 Nitrógeno degradable en rumen (RDP).
 Nitrógeno dietario sobrepasante (UDP)
Disponibilidad energética limita YATP
Se fija digestibilidad aparente de UDP y Proteína microbial neta (PMN)
Proteína Metabolizable (MP = AA absorbidos x 6,25) basada en:
N rápidamente degradable puede convertirse PM con eficiencia < 1
N insoluble en detergente ácido es indegradable.
La eficiencia de uso de la energía fermentable en síntesis de
PC microbial es una función no lineal del Plano Nutricional
Nitrógeno Consumido
AGRONOMÍA
U.C.V.
Rápidamente
fermentable
Lentamente
fermentable
0,8
1,0
No fermentable
UDN
0,9 (UDN-FAD)
N-microbial
FME
0,75
Consumida
N-amínico
microbial
1,4 – 1,8 g N / MJ
N-FAD
0,85
N-retenido
Ka
N-endógeno
basal
N-amino
realmente absorbido
1 - Ka
N - urinario
N - fecal
FME= Energía Metabolizable Fermentable
AFRC (1992)
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sistema Francés
Leroy (1970)
Una Unidad Forrajera (UF) es la energía neta contenida
en 1 Kilogramo de cebada (860 g MS y 2720 Kcal EM) para
mantenimiento o producción. Siendo que la energía neta
corresponde a la EM menos el calor extra de producción
(estimado en 1 Kcal/Kg MS).
PRINCIPIOS:
Emplea la EN puesto que la considera la única medida aditiva
para el cálculo de raciones, obtenida ésta a partir de la
eficiencia de utilización de la EM.
Expresión de los aportes y necesidades energéticas en dos
unidades: UFL y UFC .
La utilización de la Unidad Lastre (UL) para expresar el
consumo, definida como 1kg MS de un forraje de referencia
(15% PC y 27% FC)
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Unidad Forrajera Leche…
Es el equivalente a la energía que necesita una
vaca lechera para producir 3 kg de leche con 3,3
% de grasa.
UF
1 UF
1828 Kcal en vacas lecheras
1 UF
1650 Kcal en ganado de carne
1 UF
2216 Kcal en cerdos
(Kcal)= 1,43 * Proteína cruda digestible + Extracto Libre de Nitrógeno +
Fibra cruda digestible + (Grasa cruda digestible * Factor A) Factor de corrección.
Factor A
Corrección por fuente de grasa
Provenientes de oleaginosas= 2,42
Provenientes de cereales= 2,12
Provenientes de forrajes = 1,91
Factor de Corrección
A mayor cantidad de fibra mayor será la perdida de energía
% FC
FC
4-6
6-8
8-10
10-12
12-14
14-16
> 16
0,29
0,34
0,38
0,43
0,48
0,53
0,58
Sistema Francés …
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
PDI = Protéines vraies réellement digestibles dans I´Intestin grêle
Fuentes Proteína a nivel duodenal:
PDIA = Proteína dietaria (ó UDP en rumiantes) disponible en ID
PDIM = Proteína microbial disponible en ID
Procedente del nitrógeno (PDIMN)
ó de la energía disponible (PDIME)
Observaciones Generales:
El sistema considera interacción P/E en rumen
Sobrestima valor del pasto ensilado y subestima reciclaje de N
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Tablas Brasileñas…
(Universidad Federal de Viçosa. 2011 / 3ra ed.)
AVES
La caracterización química de los alimentos se basó en Tesis (41 de
… maestría y 32 de doctorado) y empleando métodos estandarizados
del AOAC
Alimentos de origen vegetal
Para determinar EM en aves se empleó recolección de excretas ó
Pollos de engorde y aves jóvenes
marcadores (óxido de cromo o ceniza insoluble). En el caso de
EMA = 4,31 PBd + 9,29 EEd + 4,14 ELNd
cerdos se emplearon jaulas metabólicas, con uso de marcadores en
recolección
totaly de
excretas
Gallinas
aves
adultas
4,31
PBd + 9,29
EEd + 4,14de
ELN
0,3 ELN+FCde acuerdo
d +alimentos,
Los ajustes EM
en =los
valores
energéticos
los
con la variación en la composición, se realizaron con ecuaciones para
Alimentos de origen animal y grasas
estimar Aves:
la EMjóvenes
en aves
y ED y EM en cerdos
y adultas
EM
= 4,31
d + 9,29 EE
Composición
deaves
AA´s
en PB
alimentos
a dtravés de análisis químicos, y
su digestibilidad a través del método de Sibbald, utilizando gallos
y el método de colecta ileal con pollos de engorde (21
PORCINOScecotomizados
…
a 28 días).
Alimentos de origen vegetal y productos lácteos
Se asume
vegetales
que
P no fítico es 100% disponible. En
ED en
= 5,65
PBd + 9,45
EEel
d + 4,14 (MOd - PBd - EEd )
fuentes EM
minerales
estimó disponibilidad empleando como
= 4,952 PBse
d + 9,45 EEd + 4,14 (MOd - PBd - EEd)
referencia el fosfato bicálcico (100% disponible). En productos de
Alimentos
Origen
origen de
animal
seAnimal
asumey Grasas
100% disponible, excepto para harinas de
ED
=
5,65
PB
+
9,45
EEd niveles de metales pesados (plomo,
d Se incluye
carne y hueso (90%).
= 4,952 PBd + 9,45 EEd
cadmio yEM
vanadio)
EMPorcinos = 0,965 ED
Se incluyen necesidades de minerales y vitaminas, así como algunas
Energia
neta primas alternativas
materias
EN = 0,73 EM + 13,1 EE + 3,7 Almidón - 6,7 PB - 9,7 FC
Se dan valores de incorporación máxima y mínima, así como valores
medios para ambas especies en función a su estado fisiológico.
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sistemas de Alimentación …
Cerdos: ED y EM
Aves: EM
Rumiantes: EM y ED
Vacas lecheras de alta producción: EN
Sin embargo en el trópico no se utiliza EN:
1.- Cámaras para medir pérdidas de gases
2.- Valores poco confiables para medir EM
3.- Cámaras muy sensibles para medir el IC
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Necesidades en Vacunos…
Aunque los sistemas tienen la misma base, se observa:
 Proteína degradable en rumen
Tasa de pasaje de la digesta:
 
Tasa de degradación en rumen y de pasaje de la digesta
Sistema Escandinavo: 0,08
 Síntesis de proteína
en función
de layenergía
Sistemamicrobial
Suizo: 0,045
(forrajes)
0,06 (concent.)
Otros: Valores variables
 Proteína verdadera en proteína microbial
Crecimiento
microbial:
 
Reciclaje
de N-úrico
en rumen
Sistema Escandinavo: 125 g/ kg HCO deg.
 Absorción de Sistema
aminoácidos
de origen
microbial
Francés:
135 g/kg
MOD en intestino
Otros: Valores variables
 Absorción de aminoácidos
de origen dietario sobrepasante
 Predicción
de síntesis de proteína a partir de:
 Pérdidas
endógenas
PDI …………….. MO fermentable
 Eficiencia de conversión
de AA´s MOd
absorbidos
NRC ……...…….
Nórdico .………. CHO´s digestibles
 Proteína requerida
en mantenimiento
y producción
Australiano
…….. Energía
metabolizable
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Necesidades en
Ovinos y Caprinos…
Necesidades .............. Proteína Neta
Proteína en dieta :
AFRC (1992)
Metabolizable
CSIRO (1990)
Aparentemente digestible
saliendo del estómago
NRC (1985)
“Proteína” absorbible
INRA (1989)
PDI
Kp
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Necesidades en Porcinos …
Proteína cruda .................... N x 6,25
NNP .................................... Proteína microbial
ARC (1981)
Proteína ideal
NRC (1998)
Necesidades de aminoácidos basados en:
Digestibilidad ileal verdadera
Digestibilidad ileal aparente
Total
NRC (2012)
¿?
INRA (1989)
Proteína bruta + AA´s
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Necesidades en Aves …
Proteína cruda .................... N x 6,25
Aminoácidos




Variaciones en requerimientos
Relaciones entre AA´s
Conversión de AA´s a vitaminas
Disponibilidad de AA´s
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
A considerar en nuestras
condiciones …
Zonas de Clima Templado
Poca variabilidad genética en rebaños
Metas de Producción definidas.
Consumos estandarizados.
Condiciones climáticas controladas.
Materias primas de alto valor biológico.
Zonas de Clima Tropical
Amplia variabilidad genética.
Clima no controlado.
Consumo potencial poco conocido.
Recursos de calidad variable.
Procesamiento variable.
Presencia de metabolitos secundarios.
Deficiencia nutrientes esenciales.
Distención ruminal.
Desbalance de nutrientes.
Necesidades Nutricionales
AGRONOMÍA
U.C.V.
Lectura Recomendada …
AFRC, 1993. Energy and protein requirements of ruminants. CAB
international, Wallingford, UK, 159 p.
AFRC, 1998. Respuestas en la Composición de la Leche a la Ingestión
de Nutrientes por las Vacas Lecheras. (González, V. ed). Edit. Acribia,
S.A.. Zaragoza, España. 119 p.
Guada, J. 1997. Características del sistema de Cornell (CNCPS) como
modelo de valoración proteica y energética para rumiantes. En:
Avances en nutrición y alimentación animal: XII Curso de
Especialización FEDNA (Ed. Paloma García Rebollar, Carlos de Blas
Beorlegui, Gonzalo G. Mateos). Madrid. España. pp. 305-327
NRC, 2001. Nutrient Requeriments of Dairy Cattle. 7th Edic. National
Academy Press. Washintong, DC. 379p.
INRA, 1988. Alimentation des Bovins, Ovins, et Caprins. (R. Jarrige, ed.).
Institut National de la Recherche Agronomique. Paris, Francia.
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
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Departamento de Producción Animal
Campus Maracay
NECESIDADES NUTRICIONALES
Bases para su comprensión en especies de interés zootécnico
Dr. Álvaro Ojeda
abril, 2013