UTILIZACIÓN DE LA ENERGÍA DE LOS ALIMENTOS Cecilia Cajarville Curso de Nutrición Animal 2012 Aron Bondi Nutrición Animal McDonald, Edwards, Greenhalgh Nutrición Animal Maynard Loosli Nurtición Animal Demandas energéticas de los animales MANTENIMIENTO: Funciones vitales Actividad muscular esencial Movimiento de sustancias contra gradientes Síntesis de sustancias que se gastan (enzimas, hormonas, etc.) PRODUCCIÓN Depósito de proteínas (crecimiento) Depósito de grasas (engorde) Síntesis de leche Unidades de medida caloría: calor necesario para elevar 1ºC, 1g de H2O desde 14.5 hasta 15.5 ºC (cal, kcal, Mcal) Joule: trabajo realizado por la fuerza de 1 Newton ejercida en 1m (J, kJ, MJ) 1 kJ = 0.239 kcal 1 kcal = 4.184 kJ ENERGÍA BRUTA Energía química de los alimentos (enlaces químicos) Calor producido: oxidación CO2, H2O y gases no combustibles Variaciones - grasas (CH 2.5) - cenizas Constituyente Glucosa Almidón Celulosa Caseína Ac.palmítico EB (Mcal/kg MS) 3.74 4.25 4.20 5.88 9.35 Elize ALIMENTO Maíz grano Paja de avena Leche (4% de grasa) Sebo vacuno Aceite semillas EB (Mcal/kg MS) 4.47 4.44 5.98 9.48 9.36 valor más común: 4.42 Mcal/kg de MS variaciones: grasas cenizas El valor del alimento en EB no dice nada de su aprovechamiento por el animal ENERGÍA DIGESTIBLE EB E heces ED E absorbida por el animal La digestibilidad de la E es el componente que explica más las diferencias entre alimentos maíz EB paja ED EM Medición EB EB Ingesta Heces Elize Pérdida de energía en heces RUMIANTES 40 – 50% de la EB forrajes 20 – 30 % de la EB concentrados CABALLOS 35 – 45 % de la EB CERDOS 15 – 25 % de la EB ENERGÍA METABOLIZABLE ED E orina (urea, ac. urico, alantoina, creatinina, etc) E CH4 EM E disponible para los procesos metabólicos ¿De qué dependen las pérdidas? E orina (urea, ác. úrico, creatinina, etc.) rumiantes: 5% de EB cerdos: 2 -3 % de la EB PB en la dieta Equilibrio/desequilibrio de AA CH4 eructado: 8% de EB Nivel de fibra en la dieta Aditivos (monensina, lasalócido) Medición CH4 EB EB EB EB Ingesta Heces Elize Contenidos energéticos para rumiantes y cerdos bovino cerdo MAÍZ PASTO MAÍZ PASTO EB 4475 4236 4475 4236 ED 3877 3247 3927 1541 EM 3279 2695 3832 1503 q 0.73 0.64 0.86 0.36 -¿Por qué son tan similares los valores de EB para maíz y para pastura? ¿por qué son iguales para bovinos y cerdos? -Cuánto fue el CD de la EB para el maíz y la pastura en bovinos y en cerdos? Explica las diferencias entre alimentos para ambas especies. -¿Qué % de la ED se perdió en el pasaje a EM en cada especie? ¿Por qué se aprovechó menos la ED en el bovino? ENERGÍA NETA EM Incremento Térmico EN Porción de EB completamente útil para el organismo IT Calor perdido por procesos físicos y químicos derivados de la digestión y metabolismo de nutrientes Metabolismo de nutrientes oxidación de glucosa - 70% ATP - 30% calor Trabajo del ap. digestivo: masticación, rumia, propulsión Actividad de órganos para metabolizar: hígado, riñón Calor de fermentación ruminal Causas de variación del IT • Especie animal IT rumiantes >> IT monogástricos (AGV vs glucosa, rumia, fermentación) • Tipo de nutriente y ración IT proteína >> IT carbohidratos (síntesis de urea, trabajo renal, restos de AA) • Fines para los que se utilice el alimento Enm km ENl kl Enap kp k Eficiencia de transformación de EM en EN km =Mantenimiento (70 - 80 %) kl = Lactación (60 - 70%) kp = Aumento de peso (40 - 60 %) Moe y Tyrell, 1974 ENERGÍA NETA EM Incremento Térmico ENg ENm ENl Medición CH4 CALOR EB EB EB EB Ingesta Heces Elize Esquema de partición de la energía EB heces ED orina gases EM kg km ENm IT ENg kl ENl Valor de las distintas pérdidas energéticas durante la digestión y el metabolismo, como % de la EB (según ARC, 1980) media rango E heces 30 20 – 50 E metano 8 6 – 10 E orina 5 3–7 IT m 17 14 – 17 IT l 22 18 – 22 IT g 31 27 - 31 Valor de las distintas formas de expresión de la energía como % de la EB (según ARC, 1980) media rango EB 100 ED 70 50 - 80 EM 57 40 - 70 ENm 40 26 - 53 ENl 35 22 - 47 ENg 26 13 - 39 Valor energético de dos alimentos expresado en distintas formas de energía (según NRC, 1989) heno leguminosas cebada grano ED 2.43 3.70 EM 2.00 3.29 ENm 1.14 2.06 ENg 0.58 1.40 ENl 1.23 1.94 ALIMENTACIÓN PRÁCTICA (RACIONAMIENTO) POSIBLES FINALIDADES Formular dietas para rendimientos preestablecidos Estimar la respuesta animal conociendo la ingestión y el valor nutritivo de los alimentos Sustituir alimentos sin alterar la producción ALIMENTACIÓN PRÁCTICA (RACIONAMIENTO) Determinar REQUERIMIENTOS Determinar APORTES (valor nutritivo de los alimentos) REQUERIMIENTOS = APORTES Es necesaria la TABULACIÓN de requerimientos y aportes ALGUNOS SISTEMAS EN RUMIANTES Nutrientes Digestibles Totales (NDT) NDT(100 kg alim) = kg PBd + kg FBd + kg ELNd + kg EEd×2.25 Problema: no tiene en cuenta pérdidas posteriores (CH4). Forrajes groseros sobrevalorados Equivalente almidón Kellner 1900 – sistema de EN, experimentos de calorimetría EA = kg de almidón que prod. la misma EN que 1 kg de alim. ENg almidón = 2.36 Mcal/kg ENg cebada = 1.91 Mcal/kg EA cebada = 0.81 (1.91/2.36) ALGUNOS SISTEMAS EN RUMIANTES ARC –Reino Unido (1975) Valoración de alimentos en EM Requerimientos animales en EN (ENm, ENg, ENl) Eficiencia de utilización de la EM de los alimentos para cada función (km, kg, kl) se estima según la metabolicidad (q) del alimento km = 0.35 q + 0.503 kg = 0.78 q + 0.006 kl = 0.35 q + 0.420 NRC – Sistema California de EN (1976) Requerimientos y aportes en EN (ENm y ENg) Valor de EN de un alimento se determina por la energía retenida en canales al sacrificio Alimento: valor en ENm > ENg Algunas ecuaciones de predicción de la DIGESTIBILIDAD de la ENERGÍA para diferentes especies y alimentos ESPECIE ECUACIÓN CDE = 89.02 – 1.10 FB Rumiantes Rumiantes Conejos Cerdos (concentrados) CDE = 90.7 + 0.3 PB – 1.98 FB + 0.023 FB2 (heno alfalfa) CDE = 102.4 – 1.05 FAD – 0.4 NDIN (cynara forr. verde) CDE = 84.8 – 1.16 FAD (todos los alimentos) ED = 4179 – 86 FAD (todos los alimentos) R2 FUENTE 0.77 INRA, 1978 0.34 0.93 Cajarville et al., 1999 0.82 de Blas et al., 1983 0.92 Morgan et al., 1975 CDE = Coeficiente de digestibilidad de la energía (%); ED = Energía digestible (kcal/kg MS); FB = fibra bruta (% MS), FAD = fibra ácido detergente (% MS); PB = proteína bruta (% MS)