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Uso de materias primas
alternativas en cerdos
Ruurd T. Zijlstra
E-mail: [email protected]
University of Alberta
Donde es U ALBERTA?
EDMONTON, ALBERTA, CANADA
Centro de Investigación porcina
Un problema:Costo de alimentación
Actualmente, proteína (H de Soja) mayor preocupación que la energía
Vision: Solución Potencial
Maximizar las
oportunidades para incluir
alimentos (humanos) no
comestibles en dietas
porcinas.
– Cerdo es omnívoro
– Sustentabilidad
Formulación de
alimentos, flexible
Cuales son los riesgos & oportunidades?Importancia de la evaluación de la calidad de los alimentos
•Crecimiento
(predecible)• Salud Animal
• Bienestar
Ingresos
•Alimentos
•Consumo
Salidas•Carcasa P & C
• Cerdos C
• Manejo de
Nutrientes
• FQE básicamente es una herramienta de gestión de riesgos 9
Alimentos Alternativos
• Maíz vs. Cereales
– Legumbres (no- Oleaginosas)
– Oleaginosas
• Sub-productos
– Bio - combustibles
• DDGS, glicerol , harina o torta de oleaginosas
– Industria Alimenticia
• Oleaginosas harinas o tortas, subproductos del trigo, azúcar
de pulpa de remolacha, etc.
• [Detrás de cada producto en el supermercado, hay al menos
1 co-producto]
– Fraccionado
• Atención: Commodity vs. Productos locales
• Cultivos
– Cereales[considerar: opciones que no sean para alimentación
humana]
Composición de los alimentos (%; as-fed)
Almidón Fibra Proteina Grasa
Avena 37 30 11 5
Cebada 54 18 11 2
Arveja 47 14 23 1
Trigo 61 10 12 2
Maíz 63 10 9 4
(CVB, 1994; Widyaratne and Zijlstra, 2007)
Cebada contiene mas fibra que la mayoría de los granos usados en
nutrición porcina
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
2.5
Ganancia(kg/d) Consumo (kg/d) G:C
Cebada
Maíz
Trigo
abc
a ab
(Gill et al., 1966)
El grano se cambió por peso, sin corrección por energía o aminoácidos.
Comparativo de granos
Información muy vieja
Water-holding capacity (g/g)
(Kyriazakis and Emmans, 1995)
1. Destete: hace que los cerdos coman alimento seco2. Cuando comen bien, los cambiamos a alimentos
alternativos• Nuestro foco
• Consideraciones:
Fibra & Consumo de alimento
2 Fases claves Recría
Ensayos en Recría de la U de A
Protocolos Estandares
• Destete ± d 21
• Alimentamos con dietas comerciales
• 4 cerdos por corral
• Genotipo: Hypor
• 12 unidades experimentales (corrales)/tratamiento
• Energía Neta, SID AA: Aceite de colza & AA sintéticos
• Hasta 2014
– Plasma en dietas comerciales
– Comenzaban con dietas experimentales 1 semana post destete
• Desde 2014
– No plasma
– Por ahora, comenzamos los ensayos 1 o 2 semanas post destete
Lechones (destetados)
Densidad energética y contenido de fibra
(Beaulieu et al., 2006)0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
Ganancia (kg/d) Consumo (kg/d) G:C
3.35
3.50
3.65
SEM 0.01 SEM 0.01 SEM 0.01
ADF 4.0 3.2 2.5
Lineal Lineal
Mcal DE/kg
• Reducción de energía: comunmente remplazan avena descascarada por cebada
• Desafiando mitos: (1) Los lechones deben consumir dietas ricas en energía;
(2) Los lechones no deben consumir dietas ricas en fibra;
(3) No usar cebada en lechones
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
G:C
Trigo
Ganancia (kg/d)
HQ-Cebada
Consumo(kg/d)
LQ-CebadaNC LQ-Cebada C
SEM 11 SEM 15 SEM 0.01
(Nasir et al., 2014)
Lechones
Trigo y Cebada
ADF 3.8 5.4 6.6 6.3
yy z
z
xy
zzy
xy
zzy
Barley (even low Q) perhaps not so bad after all
Lechones
Trigo y Cebada
0.2
0.0
0.4
0.6
0.8
Ganancia (kg/d) Consumo (kg/d) G:C
Trigo- Bajo Energía
Trigo- Alto Energía
Cebada-Bajo Energía
Cebada-Alto Energía
Grano; P<0.001
Grano; P<0.001
(Zhou et al., 2016)
Sin impacto por reducir la densidad de nutrientes: 9.63 or 10.0 MJ NE/kg (Δ~150 kcal NE/kg)
Porque la cebada incrementa la ganancia ?
Preguntas: Magro crece & Salud intestinal (prebioticos)
ADF 4.1 4.0 5.1 4.3
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0CPA (kg/d) ADP (kg/d) G:F
P > 0.05
P > 0.05
Cerdos Destetados (Sem 1-5)
Arveja
0 10 20 30 40
P > 0.05
(Landero et al., 2014)
Composición de los Alimentos (%; as-fed)
Almidón NSP Proteina Grasa P
Harinillas de Trigo 25 37 16 4 1.1
Harina de Colza 2 32 38 4 1.0
Maíz DDGS 3 28 27 11 0.8
Cebada 54 18 11 2 0.4
Harina de Soja 14 17 47 2 0.6
Arveja 47 14 23 1 0.3
Trigo 61 10 12 2 0.3
Maíz 63 10 9 4 0.3
(CVB, 1994; Widyaratne and Zijlstra, 2007; Landero et al., 2011)NSP + lignin = fiber
Colza en Canada
• CA$27B industria
• #1 Principal cultivo
• 9 M ha
• 18 M MT
MarrónNegro
Molienda de Colza en Canada
• 18 M MT semillas
• 10 M MT capacidad de molienda
• 3 M MT aceite
• 4 M MT harina
• ~5% expeller/prensado o fed green
10
Planta de Extracción –Solvente de Colza
Intestino
delgado
Colon
Estomago
Recto
Cánula Ilean
Cerdos con cánula-ileal
Ciego
Extensión total de la digestión• Se puede separar entre intestino delgado y
grueso
Colza Sub-Productos
B. napus Sub-productos
Item Harina Expeller Torta
Proteina (%) 38 39 25
NDF (%) 26 23 18
Grasa (%) 3 10 30
NE (MJ/kg) 8.3 10.5 10.9
SID Lys (%) 1.45 1.72 0.85
Lys/CP (%) 5.6 5.8 5.6
Glucosinolatos (µmol/g) 3.8 10.9 11.1
(Landero et al., 2001, 2012; Woyengo et al, 2016; Zhou et al., 2016)
Historia: Lechones destetados
Harina de Colza (Extraída por solvente)
0
0.3
0.9
ADG (kg/d) ADFI (kg/d) G:F
'50/50100% SBM '25/75
'75/25 100% CM
(Baidoo et al., 1987)
La performance se redujo cuando se
introdujo harina de colza.
Dietas fórmuladas con igual DE, CP, y Lys total
0.6
L; P = 0.001
L; P = 0.001
Trigo 20 20 20 20 20
Trigo 49.6 45.6 41.4 37.2 33
H Soja 25.4 19 12.7 6.3 -
H Colza - 8.8 17.6 26.5 35.3
Grasa - 1.5 3.3 5.0 6.7
L-Lys. .10 .12 .13 .14 .15
• Glucosinolatos (ANF)
• Palatabilidad
• Fibra
• Baja digestibilidad de AA
H de Colza: 10 μmol total glucosinolatos/g
Una dieta; Pelletizada
Ensayos en Recría en U of A
Protocolos Estandares
• Série de ensayos de titulación
– Remplazo gradual de H. de Soja por Sub-productos de Colza
– Manteniendo niveles de NE y el contenido de SID AA
(Landero et al., 2011)
0.3
0.6
0.9 0% 5% 10% 15% 20%
Wheat 57.9 57.8 56.7 56.1 55.5
L/PC/F 15 15 15 15 15
SBM 20 15 10 5 -
CM - 5 10 15 20
Oil 3 3.5 4.0 4.5 5.0
L-Lys. - .08 .15 .23 .30
ADF 3.7 4.5 4.8 5.6 5.9
ATTDGE 86 85 84 84 82
• Otros Alimentos?
• Palatabilidad
• “Buffer”
• Cambio de alimento
• Glucosinolato
Lechones destetados
H de Colza Extraída por solvente
La performance no se redujo
cuando HC extraída por solvente
fue incluido.
Dietas formuladas con igual NE y SID AA
• L, lactosa
• PC, Concentrado protéico de soja
• F, H de Pescado
SE H de Colza: 3.8 μmol total glucosinolatos/gUna dieta , pelleteado
20% H de Colza reduce el costo del alimento $11.9 por MT y el costo de
alimentación por unidad de peso vivo ganado en 2 cents/kg.
0
ADG (kg/d) ADFI (kg/d) G:F
• Destete a 3 Sem
• Comienzo ensayos 1 sem
después por 4 sem
Lechones destetados
Expeller de Colza
Dietas formuladas con igual NE y SID AA
0
0.3
0.6
0.9
ADG (kg/d) ADFI (kg/d)
• Otros alimentos?
• Palatabilidad
• “Buffer”
G:F
0% 5% 10% 15% 20%
Trigo 55.9 56.2 56.6 57.0 57.4
L/PC/F 15 15 15 15 15
H de Soja 20 15 10 5 -
Colza
Expeller
- 5 10 15 20
Aceite 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0
L-Lys. .02 .09 .16 .22 .29
ADF 3.3 3.8 4.8 5.4 6.0
ATTDGE 85 85 84 83 83
EP H de Colza: 10.9 μmol total glucosinolatos/g
Una dieta, Pelleteada
Performance no se redujo cuando
se incorporo CM expeller-prensado
(Landero et al., 2012)
20% H de Colza expeller-prensada reduce el costo el alimento por $29.8 por MT
y el costo de la alimentación por unidad peso ganado en 4.2 cents/kg.
Lechón Destetado
Torta de Colza
(Zhou et al., 2016)
Dietas formuladas con igual NE y SID AA
0
0.3
0.6
0.9
ADG (kg/d) ADFI (kg/d)
• Otros alimentos?
• Palatabilidad
• “Buffer”
G:F
0% 5% 10% 15% 20%
Trigo 51.9 53.8 55.7 57.6 59.5
L/PC/F 15 15 15 15 15
H de Soja 25 19 12 6 -
T Colza - 5 10 15 20
Aceite 4.4 3.6 2.7 1.9 1.1
L-Lys. .09 .21 .33 .45 .57
ADF 4.4 4.2 5.7 6.8 6.4
ATTDGE 86 86 86 85 85
Torta de Colza: 11.1 μmol total glucosinolatos/g
Dos dietas, primer dieta pelleteado en frío
Performance no se redujo cuando
se incluyo torta de ColzaL; P<0.05
La torta de Colza tiene un mayor valor para productores de cerdos
1.08
Co
ns
um
o d
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lim
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to d
el
1-7
, ín
dic
e
de
co
ntr
ol
1.06
1.04
1.02
1.00
0.98
0.96
0.94
0.92
0.90
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
Total glucosinolatos, µmol/g en alimento
Dentro del rango de 0-2.5 µmol/kg en el alimento, B. napus glucosinolatos no afectan el
consumo
Total glucosinolatos
♦=Harina; ♦=Expeller; ♦=Torta
Ensayos PreferidosEnsayos de performace
Cada corral recibe una dieta (o régimen de
dietas) durante todo el experimento
Ensayos de preferencia
Cada corral recibe a elección una u otra dieta
SBM CM
Trigo 67.67 65.51
PC/FM 5 5
HS 20 -
HC - 20
Aceite 3.0 4.9
L-Lys. .10 .40
Dietas
Dietas formuladas con igual NE and SID AA
Preferencia vs. Performance
19.1b
0
20
40
60
100
80.9a80
SBM NapusCM
84.2a 81.4a
15.8b 18.6b
SBM Juncea Napus Juncea CM CM CM0
0.3
0.6
0.9 0% 5% 10% 15% 20%
ADG (kg/d) ADFI (kg/d) G:F
Línea inferior: cuando se les proporciona una opción, los cerdos escogerán lo
que más les guste; sin embargo, sin elección, el impulso de crecimiento de los
cerdos impulsará la ingesta de energía
(Landero et al., 2013)
H de Colza Extraida por solvente
Mas reciente
Lechones destetados
H de Colza Extraída por solvente
0.2
0.0
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
ADFI (kg/d) ADG (kg/d) Feed efficiency (G:F)
HS
HC1
HC2
HC3
HC4
(Wang et al., 2017)20% HS intercambiada por 20% HC Comenzando 2 sem
post destete
ba
ab ab
HC = HS HC = HS
ba
ab ab
HC > HS
P < 0.05
82
81
80
79
83
86
85
84
87
HS HC1 HC2 HC3 HC4
ATTDGE
ATTDCP
Lechones destetados
H de Colza Extraída por solvente
(Wang et al., 2017)
El aumento del residuo no digerido no afecta el consumo de alimento y el crecimiento.
HS > HC
P < 0.05
Crecimiento -Terminación; Inclusión de Sub-Productos
0.0
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
3.0
3.5
ADFI, kg/day ADG, kg/d G:F
2% 12.5%
SEM =0.04
P- value
L = 0.34, Q= 0.99
SEM =0.02
P- value
L = 0.18, Q= 0.52SEM =0.005
P- value
L = 0.57, Q= 0.40
% = Inclusión de Sub-product
25% 37.50% 50% 37.5+10% AA
Co-product y suplementación de AA no afecta los parámetros de crecimiento
(Jha et al., 2012)
Cambios en la carcasa y en la calidad del cerdo
Expeller de Lino y arveja, DDGS de maíz, harina de colza (relación; 2: 2; 1) en lugar de harina de soja y cereal
G:F
Fermentación
Grano destilado DestilaciónVinaza Total
Etanol
Yeast
Sacarificación
Procesamiento
Producción de Etanol
Grano destilado Seco con Solubles (DDGS)
CO2
* Molienda Martillo
α-amilasa
*
Secado del
subproducto* Vianza Delgada
Granos*
*
Añadiendo alguna carbohidrasa extra
incrementa la producción de etanol
0.2
0.0
0.4
0.6
0.8
1.0
G:FADG(kg)
0% 5% 10% 15%
ADFI (kg)
20%
Quad P < 0.01
SEM 0.01
Quad P < 0.01
SEM 0.01
Quad P < 0.01
SEM 0.05
(Avelar et al., 2010)
Lechones destetados
Trigo (DDGS)
15% de DDGS de trigo redujo el precio de alimento en $ 14.60 por TM y el costo
de alimento por unidad de aumento de peso corporal en 2.07 centavos / kg.
ADF 4.5
ATTDGE 84
4.5
85
4.8
83
5.0
83
5.2
83
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
G:FADG(kg)
0% 5% 10% 15%ADFI (kg)
20%
Lin. P < 0.05
SEM 0.02
P > 0.10
SEM 0.02
Lin. P < 0.001
SEM 0.01
(Wang et al., 2016)
Lechones destetados
Trigo DDGS 2
15% de DDGS de trigo redujo el precio de alimento en $ 14.60 por TM y el costo
de alimento por unidad de aumento de peso corporal en 2.07 centavos / kg.
ADF 4.2
ATTDGE 86
4.6
84
5.2
84
5.5
83
6.2
83
Enzimas – Trigo/Maíz DDGS DietasC-T Cerdos
50
40
60
70
90
80
AID of Thr ATTD of P
CON PHY XYL PHY+XYL
PHY
P < 0.05
ATTD of GE AID of Lys
IP, mg/g: IP6, 2.59; IP5, 1.74; IP4, 1.09
%
(Yanez et al., 2011)
Falta de respuesta a la xilanasa. ¿Por qué el sustrato
y la enzima no parecen reaccionar?
Trigo DDGS-H Trigo DDGS-T
Maíz DDGS Harina de Trigo
Imágenes al Microscopio ElectrónicoIng
(Jha et al., 2014)
Trigo shorts40%
Afrechillo de Trigo 40%
Trigo residuos, etc20%
Millrun
MILLRUN COMPOSICION
(Nortey et al., 2010)
0.6
0.4
0.2
0.0
0.8
1.0
G:FADG(kg)
0% 5% 10%
ADFI (kg)
15% 20%
Linear P < 0.01
(Garcia et al., 2015)
Lechones Destetados
Trigo Millrun
ADF 3.4
ATTDGE 84
4.0
83
4.2
83
4.8
82
5.6
81
70
60
50
40
80
90
AID
Trigp
Trigo+millrun
ATTD
Trigo + enzymes
Trigo+millrun + enzymes
En
erg
íaD
igesti
ble
,% a
a
bc
a
a
b
c
P<0.01
(Shrestha et al., 2012)
Trigo Millrun ; Reducción of LimitesSub-product de la molienda en seco
Limitaciones: la digestibilidad no llega al 100%; porque?
0.4
0.2
0.0
0.6
0.8
1.0
G:FADG(kg)
0% 6% 12%
ADFI (kg)
18% 24%
L P < 0.05
Q P < 0.01
(Wang et al., 2016)
Lechones destetados
ADF
ATTDGE
Modelos desafiantes: Pulpa de remolacha
3.9 5.3 6.7 7.8 10.1
87 86 84 83 82
L P < 0.001
Un mensaje para llevarse a casa
• Los cerdos pueden convertir con éxito una
amplia gama de alimentos en carne de cerdo
• Una vez que comen bien la alimentación seca, los
cerdos destetados pueden manejar los coproductos
de Colza mejor de lo esperado
• La fibra no debe asustarnos
• Glucosinolatos deben permanecer dentro de los
limites
• Utilice la evaluación de los alimentos para hacer una
formulación flexible
• La formulación debe estar orientada a mejorar la
performace y mejorar el costo
Colegas• Estudiantes Graduados
– Xun Zhou
– Ernesto Avelar
– Hector Garcia
– Dharma Shrestha
• Colaboradores
– E. Beltranena
– M. Cervantes
Financiamiento– Canola Council of Canada
– Agriculture & Agri-Food Canada
– Danisco Animal Nutrition
– Alberta Crop Industry Development Fund
Reconocimiento
• PDF/RA
– Jose Landero
– Lifang Wang
– Tofuko Woyengo
– Rajesh Jha
– Alberta Pork
– DSM Nutritional Products
Ruurd T. Zijlstra
University of Alberta
Investigación en Nutrición Porcina
• Nutricion básica de los carbohidratos
• Desarrollo de alimentos
• Evaluación rápida de alimentos E-mail: [email protected]
Uso de materias primas
alternativas en cerdos
