UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFacultad de AgronomíaInstituto de Producción AnimalCampus Maracay

Alimentación de Rumiantes

Estrategias para su manejo sostenible en el trópico Dr. Álvaro Ojeda

Nutrición-Alimentación Animal

Dinosaurios

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54

38

26

7

2

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Gir

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A

B

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Cretáceo

Paleoceno

Eoceno

Oligoceno

Mioceno

Plioceno

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Suborden Familia Géneros spp. Ejemplos

Tylopoda Camelidae 2 4 Alpaca, Llama, Camello, Vicuña

Ruminantia Tragulidae 2 4 Ciervo ratón

Giraffidae 2 2 Jirafa, Okapi

Cervidae 17 38 Caribú, Venado

Bovidae 55 121 Antilope, Bisón, Búfalo, Yak, Gacela, Eland, Vacuno, Cabra, Oveja

Fuente: Van Soest (1994)Alim

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um

iante

sAgronomía-U.C.V.Hacia el rumiante moderno…

Utilización de azúcares y almidones dietarios por enzimas del TGI en forma menos eficiente que otros animales

Animal con fermentación pregástrica más eficiente que cualquier otro herbívoro, debido a:

Fermentación de CHO´s, proteínas y NNP Hidrólisis de triglicéridos Hidrogenación de la mayoría de los AGI´s

Sistema digestivo que optimiza uso de productos finales de la fermentación microbiana

Requerimientos metabólicos de AGV´s para Lipogénesis (acético y butírico) y Gluconeogénesis (propiónico)

Baja concentración de glucosa en sangre en comparación con no rumiantes, siendo dependiente de gluconeogénesis

AGV´s de síntesis sin carbono provenientes de la glucosa

Utilización eficiente de proteína microbial ruminal

Fuente: Peña (1990)

Perfil Metabólico del Rumiante Doméstico …

Fuerte reciclaje de nitrógeno úrico (vía saliva y epitelio ruminal)

Perdidas considerables de energía de la dieta en: gases de fermentación (8-10% EB), calor de fermentación (15-20% EB) y orina (bases púricas y pirimídicas)

Síntesis microbiana de vitaminas del complejo B y K, suficientes para niveles medios de producción

Fuentes de nitrógeno exógeno urinario: Proteína sobrepasante y proteína microbial

La distensión ruminal afecta considerablemente el consumo de la mayoría de las dietas de los rumiantes

Fuente: Peña (1990)

Perfil Metabólico del Rumiante Doméstico …

Agronomía-U.C.V.

Selección del tipo animal adecuado

Sistemas basados en el pastoreo Diversas modalidades de pastoreo Diversificar estructura del pastizal

Mejorar la Ración Basal Reforestar con árboles forrajeros Conservación húmeda o seca de cosechas

Promover la integración de cultivos

Activar estrategias para minimizar la suplementación Amamantamiento restringido Concentración de pariciones Venta estacional

Suplementación estratégica

Técnicas de Manipulación Alimentos y/o digestión adoptables a nivel de finca

Alimentación Sustentable de Rumiantes...Sistema de Alimentación...

Escobar (1989) y Garmendia et al. (1991)

Identificar producción de alimentos en área de influencia.

Determinar sus limitaciones nutricionales.

Diseñar formulas para superar:

Insuficiencia de nitrógeno fermentable.

Baja tasa de pasaje.

Deficiencia y desblance de P/ E.

Deficit en minerales.

Objetivos generales:

Promover consumo de forrajes.

Incrementar eficiencia de uso de nutrientes.

Aumentar producción.

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Criterio de unidad fisiográfica Banco, bajío y estero

Potreros y sistema de pastoreo Cuántos ? Contínuo, diferido, alterno y rotativo

Época de utilización Época vs. Unidad fisiográfica.

Disponibilidad a entrada y salida del potrero Zonas altas: 30-10 cm Zonas inundadas: Especie ?

Sobresiembra de leguminosas en sectores altos

Quema

Otros Ajuste de la carga animal, distribución de aguadas y saleros, bancos de proteina, etc.

Agronomía-U.C.V.Una Eficiente Gestión de Pasturas…

Tejos et al. (1990) y Tejos (2007)

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Agronomía-U.C.V. Integración de cultivos ...

Aumentan valor nutritivo de las pasturas.

Incrementa el consumo voluntario de la ración basal.

Mejora status nutricional del suelo.

Disminuyen estres nutricional al animal en pastoreo.

La profundidad de sus raices dan estabilidad a la pastura.

Leguminosas

Sistemas silvopastorilesSuministro de materia seca durante periodo de escasez de gramíneas.

Fuente de nitrógeno y otros nutrientes.

Fuente de carbohidratos fermentables (ej. Frutos).

Efecto desparasitante y desfaunante.

En caso de leguminosas, suministro de N al suelo .

Protección del suelo y captura de CO2.

Otros productos (ej. Madera y sombra).

Cereales

Plantas acuáticasElevada producción de biomasa y proteína.

Algunas tienen capacidad de fijar nitrógeno (ej. Azola hasta 50 kg/ha)

Reducido contenido de materia seca.

Alta degradabilidad.

Uso como biofertilizantes (ej. arrozales) y fuente de nutrientes para peces.

Capacidad de retención de metales pesados.

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Agronomía-U.C.V.

Leguminosas vs gramíneas ...A

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Agronomía-U.C.V.Integración de cultivos ...

Fuente: Parra et al. (1985) FAO (2009); Cálculos propios

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Agronomía-U.C.V.Residuos agroindustriales...

Fuente Parra et al. (1985) FAO (2005); Cálculos propios

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Agronomía-U.C.V. Agroforestería...

“Sistema sostenido de manejo de la tierra que aumenta su rendimiento total,

combina la producción de cultivos con especies forestales y/o animales, en

forma simultánea o secuencial sobre la misma superficie de terreno, y aplica

estrategias de manejo que son compatibles con las practicas culturales de la

población” (ICRAF, 1999)

Agrosilvicultura (árboles con cultivos)

Silvopastoriles (árboles con ganadería)

Agrosilvopastoriles (árboles con cultivos y ganadería)

Otros (apicultura con árboles, acuicultura en manglares, etc)

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Agronomía-U.C.V.Árbol o arbusto de valor forrajero...

Crecimiento acelerado,establecimiento seguro y habilidad

competitiva frente a malezas.

Adaptado a condiciones climáticas y edáficas.

Buena producción de semillas o aceptable propagación

vegetativa.

Sistema radical profundo, para tolerancia a la poda, corte y

ramoneo.

No presentar efectos alelopáticos.

Adecuado consumo por animales, con reducida presencia

de metabolitos secundarios.

Rebrote vigoroso y elevada productividad/área.

Fuente: Murgueitio (2000), Baldizán (2003), Pizzani et al. (2005), Benezra y Ojeda (2006) y Ojeda (2006)

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Agronomía-U.C.V.Interacción árbol forrajero / gramínea …Respuesta animal…

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Agronomía-U.C.V.

Plantas acuáticas...A

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Agronomía-U.C.V.

Técnicas de Manipulación ...

Suplementación o complementación alimenticia.

Sincronizar disponibilidad de N / E.

Modificación del patrón de fermentación ruminal.

Control de población de microorganismos ruminales.

Regular actividad proteolítica y deaminativa.

Protección de nutrientes de degradación ruminal.

Tratamiento físico y/o químico de carboh. estructurales.

Manipulación genética de poblaciones ruminales.

Otros recursos biotecnológicos.

Fuente: Escobar (1989)

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Agronomía-U.C.V.Suplementar o Complementar...

Mantener o aumentar consumo de

forrajes.

Aumentar eficiencia de uso de

nutrientes.

Incrementar niveles productivos

Objetivos :

Mecanismos:

Proveer de CHO’s fácilmente fermentables de bajo costo y una fuente

de nitrógeno soluble para incrementar síntesis de AGV’s y proteína

microbial.

Suministrar materiales que sobrepasen el rumen, como fuentes de

proteína y energía para ser absorbidos luego de digestión enzimática

en duodeno.

Fuente: Escobar (1989), Preston y Leng (1989), Garmendia et al. (1991)

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Agronomía-U.C.V.Suplementación Mineral...

Una buena mezcla mineral...

Una relación Ca/P de 2:1, con un mínimo de 6 a 8% P.

Proveer al menos 50% de los minerales trazas (Co, Cu, I, Mn y Zn).

Alta biodisponiblidad y libre de elementos tóxicos (ej. Fosfatos altos en fluor, relación no mayor de 20:1).

Elevada palatabilidad. Inicialmente garantizar un consumo de 50g/animal/d

Control de calidad en su elaboración.

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Agronomía-U.C.V.

Nivel de amonio.

Temperatura.

Tiempo de tratamiento.

Contenido de humedad.

Características del material.

Homogenización de la mezcla.

Amonificación…

Factores condicionantes …

Modificar la estructura de la pared celular ó la interacción de los CHO's

estructurales con la lignina y/o sílice a través de la hidrólisis alcalina de

los materiales, mediante el empleo de amonio.

Mejora palatabilidad del material.

Incrementa digestibilidad.

Aumenta nivel de producción y eficiencia de uso de los recursos fibrosos.

El NNP puede suplir hasta 30-40 % de los requeminientos proteicos.

Físico Molido,

picado, pulpeo mecánico

Químico NaOH,

Etanolamina, Amonificación

Biológico Hongos,

bacterias, levaduras etc.

Tratamientos de recursos fibrosos...A

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En húmedo

Lardy y Bauer (2008)

Cobertura de plástico

Material de elevado contenido de fibra

Nitrógeno anhidro (gas) o productos que lo generen (ej. urea 3 a 4,5% BS)

Garantizar flujo de aire en el silo

Material picado o en pacas

Si es vía gas, al menos 30-35% humedad

Cuando se emplea urea, ésta se diluye en el agua

Utilizar plástico con protección UV

Emplear un periodo de acostumbramiento.

Cobertura de plástico

AGUA

Agronomía-U.C.V.Estrategias para amonificar …A

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Cobertura de plástico

En seco Material de elevado contenido de fibra

Productos que generen nitrógeno anhidro (gas)

Garantizar flujo de aire en el silo

Utilizar plástico con protección UV

Emplear un periodo de acostumbramiento.

Estrategias para amonificar …

Depósito de solución(urea + fuente de ureasa)

Agronomía-U.C.V.A

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Ensilar vs Amonificar …

Característica Ensilaje Amonificación

Objetivo Conservar valor nutricional Mejorar valor

nutricional

Material fibroso:

Calidad de fibra Media a buena Mala

Repicado Si No

Compactado Si No

Humedad (%) 60 a 70 30

pH Ácido (3,8 a 4,2) Alcalino (8 o más)

Proceso fermentativo Si No

Olor Fermento láctico Amoniaco

Color Verde olivo Dorado

Microorganismos Bacterias (fase inicial) Ausentes

Agronomía-U.C.V.A

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Agronomía-U.C.V. Calidad del recurso...

* Restos de cosecha (paja o rastrojo) en cereales y heno de Urochloa humidicola, Fuente: (1) Kiangi (1981), (2) Barrios y Ventura (2005), (3) Ojeda y Ledezma (2010).

Nivel de urea (%)

Degradabilidad de materia seca (%) Proteína cruda (%)

Recursos* Valor Variación Valor Variación Fuente

Arroz 0 43,0 3,8 1

4,5 47,3 + 10,0 11,7 + 207,9

9,0 49,8 + 15,8 16,0 + 321,1

Heno 0 46,2 3,4 2

2,0 56,3 + 21,9 6,5 + 91,2

4,0 63,1 + 36,6 10,1 + 197,1

Maíz 0 51,9 5,6 1

4,5 54,3 + 4,6 13,1 + 133,9

9,0 55,5 + 6,9 15,9 + 183,9

Sorgo 0 39,8 4,1 3

4,0 42,8 + 7,5 18,4 + 348,7

5,5 49,4 + 24,1 24,9 + 507,3

7,0 51,1 + 29,4 31,3 + 663,4

6,0 53,0 + 10,9 17,2 + 473,3

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Consumo Peso vivo

Tratamiento Absoluto (kg/anim/d)

Variación(%)a

Absoluto (g/anim/d)

Variación(%)a

Fuente

Paja de arroz 1Sin tratar 4,6 50

Tratada 6 % urea (T6) 6,6 +43,4 397 +693,2

T6 + 1,5 kg concentrado 8,9 +93,5 885 +1 670,0

Paja de maíz 2

Sin tratar 2,7 513

Tratada 4,5 % urea 2,8 +4,8 744 +45,0

Paja de sorgob 3

Sin tratar 0,9 500

Tratada 5 % urea (T5) 1,1 +22,2 550 +9,1

T5 + pulidura de arroz 1,6 +77,7 1 050 +99,8

Paja de trigo 2

Sin tratar 2,1 348

Tratada 4,5 % urea 2,7 +28,6 513 +47,4a Variación respecto a testigo sin amonificar.B Animales en pastoreo suplementados con soca de sorgo amonificada y 1,5 kg/animal de pulidura de arroz cada 3 días.Fuente: (1) Godoy y Chicco (1997), (2) Zhishan y Qiaojuan (1991), (3) Ojeda y Ledezma (2010), (4) Lalman et al. (1994).

Agronomía-U.C.V. Respuesta animal...A

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Agronomía-U.C.V.

Incorporación de grasas...

Estado fisiológico del animal.

Nivel óptimo: 3-5%

Fuente (intracelular o visible / libres o protegidas)

Efectos deletéreos sobre fermentación ruminal:

Encubrimiento físico.

Efecto tensoactivo.

Indisponibilidad de cationes.

Toxicidad directa.

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Agronomía-U.C.V.Protección de nutrientes…

Mejorar consumo voluntario.

Aumentar nutrientes en tracto posterior.

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Agronomía-U.C.V. Manejo de microflora ruminal …

Uso de defaunantes

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Agronomía-U.C.V.

Bloques ...

Material alimenticio balanceado y sólido, que provee al animal de modo

constante y lentamente, nitrógeno, proteína sobrepasante, energía y

minerales (Echemendia, 1990; ICA, 1990).

Sus tipos...

Minerales

Terapeúticos

Entretenimiento

Multinutricionales Fuente Energética (25-65 %)

Fuente Proteica (15-35 %)

Sal y Minerales (5-15 %)

Fuente NNP (5-10 %)

Fuente Soporte (3-5 %)

Otros (Drogas)

Aglomerante (5-10 %)

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Agronomía-U.C.V.

Respuesta al Bloque...A

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Agronomía-U.C.V.

Excretas de animales de granja...A

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Agronomía-U.C.V.Respuesta animal...A

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Agronomía-U.C.V.Suplementación intermitente...A

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Agronomía-U.C.V.Alternativas Biotecnológicas...

La Biotecnología es un enfoque multidisciplinario [biología (celular y molecular), bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química y medicina (humana y veterinaria), entre otras], que considera el uso de organismos vivos o compuestos derivados de éstos para obtener productos de valor para el ser humano.

En Alimentación Animal...

Desarrollo de ingredientes genéticamente modificados

Mejora del valor nutritivo de ingredientes de uso tradicional

Reducción del impacto de metabolitos secundarios

Mejora en balance de aminoácidos

Incremento de degradabilidad de pared celularAlim

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Agronomía-U.C.V.Mayor valor agregado...

Bajos en fósforo fítico Provoca un 70 % P indisponible en soya y maíz

Altos en aceite y proteínas

87% más aceite (15-16% EE) y 3,3% más proteína, equivalentes a más germen para agroindustria. Ej. Optimun

Menor contenido de oligosacáridos

Reducidas en rafinosa y estaquiosa con incremento en AA`s (3%) y materia seca digestibles (5%)

Incremento en lisinaAumento de 3 a 5% para reducir su suplementación

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Agronomía-U.C.V.

Aditivos ...

Enzimas

De origen microbial se comercializan Fitasas, celulasas, pectinasas y xilanasas; entre otras.

Probióticos

Organismos suministrados en el agua o alimento para colonizar el

intestino, actuando por exclusión competitiva de patógenos y

secreción de enzimas. Tenemos Aspergillus oryzae, Lactobacilus

acidophilus, L. bulgaricus, Strepococcus lacticus, Saccharomyces

cerevisae.

Prebióticos

Por lo general son carbohidratos indigestibles que afectan de modo

positivo la digestión y flora baceriana del tracto. Tenemos:

Oligosacáridos mananos, fructo-oligosacáridos y mezclas de oligo

dextranos.

Aminoácidos dietarios

Aminoácidos sintéticos (lisina, metionina, triptófano, treonina)

empleados para mejor balance de la dieta. Triptófano y treonina se

sintetizan por organismos genéticamente modificados.

Secuestrantes de toxinas

Se emplean ácidos orgánicos y sus sales (ej. Ácido propiónico) o

absorbentes (bentonitas, zeolitas o aluminosilicatos). Actualmente se

emplean oligosacáridos mananos derivados de pared celular de

levaduras y extractos acuosos de ajo, cebolla y neen como

fungicidas.

Ionóforos y Antibióticos

En uso desde mediados de los ´70, mejoran la conversión de alimento en

un 7%. Además de monensina, se emplean Lasalocid, Salinomicina,

Lisocelina, Narasina, Tetronasina y Avoparcin. Son agentes selectivos

que translocan iones a través de membranas biológicas y alteran el

gradiente de iones transmembranal. Su efecto antifungico genera

cambios en producción de propionato.

Minerales y Vitaminas

En minerales, las formas orgánicas son de mayor tasa de absorción

que las inorgánicas, por lo que se emplean proteinatos de selenio y

cromo. En vitaminas, se emplean en forma sintética por su mayor

estabilidad que las formas naturales.

Modificadores metabólicos

Somatotropina bovina (rbST) generada a partir de ADN

recombinante, la cual induce cambios en mecanismos endocrinos y

celulares que promueven crecimiento en animales jóvenes; y reduce

muerte celular en tejido mamario, modifica partición de la energía y

síntesis de IGF2. Se logran aumentos de 15 a 20% en prod. láctea.

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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFacultad de AgronomíaInstituto de Producción AnimalCampus Maracay

Alimentación de Rumiantes

Estrategias para su manejo sostenible en el trópico Dr. Álvaro Ojeda

Nutrición-Alimentación Animal