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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Departamento de Producción Animal Campus Maracay. REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES. NECESIDADES. Bases para su comprensión en especies de interés zootécnico. Dr. Álvaro Ojeda. REQUERIMIENTO - PowerPoint PPT Presentation
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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFacultad de Agronomía Departamento de Producción AnimalCampus Maracay
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES
Dr. Álvaro Ojeda
abril, 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.
NECESIDADf. Carencia de las cosas que son menester para la conservación de la vida.
DRAE (2013)
NECESIDADES
Bases para su comprensión en especies de interés zootécnico
Energía brutaProteína bruta
Depende de…
Composición del alimentoComposición de la raciónPreparación de la raciónNivel de alimentaciónEspecie animal
Energía digestibleProteína digestible
Depende de…
Especie animal Nivel de alimentación Destino de los aminoácidos Preparación del alimento
HecesDietéticoMetabólico
Energía metabolizableProteína metabolizable
Depende de…
P/E del alimento Perfil de AGV´s Metabolismo basal
GasesOrina
EnergíaNitrógeno
Energía netaProteína neta Destinos…
Mantenimiento (Km) Producción (Kp)
Carne, Leche, Huevos,Trabajo, Otros.
Incremento calóricoFermentaciónUtilización de
nutrientes
AGRONOMÍAU.C.V.
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Ración (base seca) Alfalfa Concentrados Mcal / kg % Mcal / kg % Energía bruta........................................ 4,40 100 4,31 100 Energía en heces ................................ -1,63 -37 -1,01 -23 Energía digestible................................ 2,77 63 3,30 77 Pérdidas de energía en gases............ -0,35 -8 -0,31 -7 Pérdidas de energía en orina.............. -0,22 -5 -0,19 -5 Energía metabolizable......................... 2,20 50 2,81 65 IC, pérdida de energía......................... -1,28 -29 -1,06 -24 EN mant. + prod.......................................... 0,92 21 1,75 41
Fuente: Church (1974)
AGRONOMÍAU.C.V.
Valoración de la Energía …
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AGRONOMÍAU.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...
PER= Ganancia de peso
Consumo PC (%)
NPU= N retenido
N ingerido
TPD= N ingerido – (N fecal - N fecal metabólico)
N ingerido
BV= Nretenido
Nabsorbido
II. Respecto a las Necesidades
Cantidad de AA´s absorbidos en intestino delgado
Métodos y cálculos de calidad proteíca
Proteína del citocromo
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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).
Consumo, edad, sexo, especie,
tamaño corporal, tasa de crecimiento,
nivel de producción, tipo de trabajo, y
condiciones ambientales, entre otros.
Factores:
AGRONOMÍAU.C.V. Sistemas de
Alimentación …
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AGRONOMÍAU.C.V. Necesidades …
Metabolismo basal
Actividad voluntaria
Regulación térmica
Generación de productos
Digestión y absorción
Calor de fermentación
Formación y excreción de desechos
Mantenimiento
Crecimiento
Engorde
Lactación
Lana y pelo
Reproducción
Trabajo
Producción
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Necesidades para Mantenimiento …
Actividad en confinamiento (10 %)
0,007 Mcal/kg PV0,75
(NRC, 2001)
PesoReq. EN
350 6,5
450 7,8
550 9,1
Mantenimiento
0,080 Mcal/kg PV0,75
Metabolismo en ayunas
0,073 Mcal/kg PV0,75
(Flatt et al., 1965)
0
2
4
6
8
10
12
0 100 200 300 400 500 600 700
Peso (P, kg)
Req
ueri
mie
nto
(Mca
l)
R. Mant.= 0.080 P0.75
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Vacas …
ENc = 0,0635 x Peso Vacío 0,75 x Ganancia de Peso Vacío 1,097
Energía en Crecimiento…
Correcciones por Incremento o Pérdida de Peso
Consideran los cambios en la condición corporal del animal, basado en la escala de 1 a 5 de Edmonson et al. (1989)
Consideran que, aunque subjetivo, la condición corporal es el único método práctico para evaluar las reservas energéticas de la vaca
Mcal ENL/kg
CC Perdida Ganancia
2,0 3,83 4,50
2,5 4,29 4,90
3,0 4,68 5,34
A mayor CC el animal tiene más grasa y menos proteína
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)
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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 Lactación …
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)= 0,33CBW= Peso del becerro
* Válido para gestación de 190 a 279 díasNece
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AGRONOMÍAU.C.V. Sistemas de Alimentación …
• Total de Nutrientes Digestibles (TDN)• Proteína metabolizable
Sistema Americano (NRC, 1945)
• Energía metabolizble• Proteína metabolizable
Sistema Británico (ARC, 1962)
• Unidad Forrajera• Proteína digestible en intestino (PDI)
Sistema Francés (INRA, 1980)
Equivalente Heno (Thaer, 1809)
TDN (Atwater y Woods, 1894)
Equivalente Almidón (Kellner, 1905)
TDN= PCd + FCd + ELNd + (EEd * 2,25)
ELN= 100 - (% Hum + % PC + %EE + %FC + %Cen)
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AGRONOMÍAU.C.V.
Sistema AmericanoNational Research Council (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)
Limitantes:
Los valores de TDN de la mayoría de los alimentos fueron determinados hace muchos años, mientras la composición de los alimentos ha cambiado a lo largo de los años.
Para algunos alimentos, el valor TDN no puede determinarse directamente, ya que el alimento puede no ser el único componente de la dieta, existiendo efectos asociativos.
El consumo y la composición de la dieta afectan la digestibilidad de los alimentos. Los valores energéticos fueron calculados a un nivel de ingestión constante de tres veces el valor de mantenimiento.
Basado en el TDN,unidad de 116 años de antigüedad.
La estimación de la ENL se hace igual que en el TDN.
Sobrevalora la ENL de la mayoría de los alimentos.
Infravalora la ENL de los alimentos grasos.
Difiere de sistemas europeos recientes (ARC, INRA, VEM, NEL Alemán, etc).
A considerar …
Asume…
Las características químicas del alimento no limitan su utilización.
Realidad:
Puede no promover las condiciones óptimas para la fermentación ruminal.
Los valores obtenidos sobrestiman a los reales.
Ejemplo: dietas deficientes en N degradable
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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 (RDP) y sobrepasante (UDP) al ambiente ruminal
Necesidades proteicas consideran síntesis microbial y reciclaje.
AGRONOMÍAU.C.V.Sistema Americano… (NRC, 1985)
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AGRONOMÍAU.C.V.
Proteína MetabolizableNRC (2001)
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 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
NRC (2001):
PM
Aporte
CPMAporte
UDP
RequerimientosNetos de AA
Proteína Metabolizable (PM)
Proteína verdadera que es digerida y sus aminoácidos absorbido en el intestino.
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AGRONOMÍAU.C.V.
Sistema de Energía MetabolizableAgricultural 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 la composición del alimento sobre la utilización de la energía. N
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Necesid
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es
Nu
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En
erg
ía…
Valores de k variables según: alimento, nivel de
alimentación y naturaleza del producto (leche, carne,
etc.).
Valor energético de los alimentos en términos de EM,
considerada ésta básicamente una variable con
características de aditividad.
Se definen los requerimientos en función al calor de
combustión de los productos.
Premisas …
Se asume aditividad en el comportamiento de la EM de los alimentos, desestimando la interacción entre éstos, el animal y el manejo.
No se separa el alimento en función al sitio de digestión, lo que indudablemente condiciona la disponibilidad de EM de diferentes dietas.
No se considera la existencia de diferentes patrones de fermentación, lo que dificulta interpretaciones asociadas al efecto del plano nutricional sobre la fermentación.
En todos los casos, subestima los requerimientos de EM para bajos niveles productivos, y los sobrestima cuando los niveles son altos.
Desventajas …
Necesid
ad
es
Nu
tric
ion
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s
Pro
teín
a…
AGRONOMÍAU.C.V.
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
Sistema Británico… (AFRC, 1992)
AGRONOMÍAU.C.V.
Rápidamente fermentable
0,8
1,4 – 1,8 g N / MJ
Nitrógeno Consumido
FME Consumida
N-amínico microbial
N-endógeno basal
N - urinarioN - fecal
Lentamente fermentable
1,0
No fermentableUDN
0,9 (UDN-FAD)
N-aminorealmente absorbido
0,85
1 - Ka
N-retenidoKa
N-microbial0,75
AFRC (1992)
N-FAD
FME= Energía Metabolizable Fermentable
AGRONOMÍAU.C.V.
Sistema Francés
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)
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:
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UF (Kcal)= 1,43 * Proteína cruda digestible + Extracto Libre de Nitrógeno + Fibra cruda digestible + (Grasa cruda digestible * Factor A) - Factor de corrección.
Factor ACorrección por fuente de grasa
Provenientes de oleaginosas= 2,42 Provenientes de cereales= 2,12 Provenientes de forrajes = 1,91
Factor de CorrecciónA mayor cantidad de fibra mayor será la perdida de energía
% FC FC 4-6 0,29
6-8 0,348-10 0,3810-12 0,4312-14 0,4814-16 0,53> 16 0,58
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.
1 UF 1828 Kcal en vacas lecheras
1 UF 1650 Kcal en ganado de carne
1 UF 2216 Kcal en cerdos
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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 rumenSobrestima valor del pasto ensilado y subestima reciclaje de N
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PDI = Protéines vraies réellement digestibles dans I´Intestin grêle
Sistema Francés …N
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Tablas Brasileñas…(Universidad Federal de Viçosa. 2011 / 3ra ed.)
La caracterización química de los alimentos se basó en Tesis (41 de maestría y 32 de doctorado) y empleando métodos estandarizados del AOAC
Para determinar EM en aves se empleó recolección de excretas ó marcadores (óxido de cromo o ceniza insoluble). En el caso de cerdos se emplearon jaulas metabólicas, con uso de marcadores en recolección total de excretas
Los ajustes en los valores energéticos de los alimentos, de acuerdo con la variación en la composición, se realizaron con ecuaciones para estimar la EM en aves y ED y EM en cerdos
Composición de AA´s en alimentos a través de análisis químicos, y su digestibilidad a través del método de Sibbald, utilizando gallos cecotomizados y el método de colecta ileal con pollos de engorde (21 a 28 días).
Se asume en vegetales que el P no fítico es 100% disponible. En fuentes minerales se estimó disponibilidad empleando como referencia el fosfato bicálcico (100% disponible). En productos de origen animal se asume 100% disponible, excepto para harinas de carne y hueso (90%). Se incluye niveles de metales pesados (plomo, cadmio y vanadio)
Se incluyen necesidades de minerales y vitaminas, así como algunas materias primas alternativas
Se dan valores de incorporación máxima y mínima, así como valores medios para ambas especies en función a su estado fisiológico.
Alimentos de origen vegetal Pollos de engorde y aves jóvenes
EMA = 4,31 PBd + 9,29 EEd + 4,14 ELNd
Gallinas y aves adultasEM = 4,31 PBd + 9,29 EEd + 4,14 ELNd + 0,3 ELN+FC
Alimentos de origen animal y grasasAves: jóvenes y adultas
EM aves = 4,31 PBd + 9,29 EEd
AVES …
Alimentos de origen vegetal y productos lácteosED = 5,65 PBd + 9,45 EEd + 4,14 (MOd - PBd - EEd )EM = 4,952 PBd + 9,45 EEd + 4,14 (MOd - PBd - EEd)
Alimentos de Origen Animal y GrasasED = 5,65 PBd + 9,45 EEd EM = 4,952 PBd + 9,45 EEd EMPorcinos = 0,965 ED
Energia neta EN = 0,73 EM + 13,1 EE + 3,7 Almidón - 6,7 PB - 9,7 FC
PORCINOS …
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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
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Proteína degradable en rumen
Tasa de degradación en rumen y de pasaje de la
digesta
Síntesis de proteína microbial en función de la
energía
Proteína verdadera en proteína microbial
Reciclaje de N-úrico en rumen
Absorción de aminoácidos de origen microbial en
intestino
Absorción de aminoácidos de origen dietario sobrepasante
Pérdidas endógenas
Eficiencia de conversión de AA´s absorbidos
Proteína requerida en mantenimiento y producción
Necesidades en Vacunos…
Aunque los sistemas tienen la misma base, se observa:
Tasa de pasaje de la digesta:
Sistema Escandinavo: 0,08Sistema Suizo: 0,045 (forrajes) y 0,06 (concent.)Otros: Valores variables
Crecimiento microbial:Sistema Escandinavo: 125 g/ kg HCO deg.Sistema Francés: 135 g/kg MODOtros: Valores variables
Predicción de síntesis de proteína a partir de:
PDI …………….. MO fermentableNRC ……...……. MOdNórdico .………. CHO´s digestiblesAustraliano …….. Energía metabolizable
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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
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AGRONOMÍAU.C.V.
Proteína cruda .................... N x 6,25
NNP .................................... Proteína microbial
ARC (1981) Proteína ideal
NRC (1998) Necesidades de aminoácidos basados en:
Digestibilidad ileal verdaderaDigestibilidad ileal aparenteTotal
NRC (2012) ¿?
INRA (1989) Proteína bruta + AA´s
Necesidades en Porcinos …
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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 en Aves …N
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Zonas de Clima TempladoPoca variabilidad genética en rebañosMetas de Producción definidas.Consumos estandarizados.Condiciones climáticas controladas.Materias primas de alto valor biológico.
Zonas de Clima TropicalAmplia 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.
AGRONOMÍAU.C.V.
A considerar en nuestras condiciones …
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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.
AGRONOMÍAU.C.V. Lectura Recomendada …N
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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFacultad de Agronomía Departamento de Producción AnimalCampus Maracay
NECESIDADES NUTRICIONALES
Dr. Álvaro Ojeda
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Bases para su comprensión en especies de interés zootécnico