Requerimientos de energía de bovinos

Requerimientos de energía
de bovinos
Horacio L. Gonda
Área de Alimentos y Alimentación
Departamento de Producción Animal
FCV, UNCPBA
Energía puede definirse como la capacidad para realizar trabajo.
Sólo puede medirse (cuantificarse) a través de su transformación:
C6H12O6
OXIDACIÓN
CO2 + H2O + CALOR
UNIDADES:
caloría (cal):
kcal:
Mcal:
cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura
de 1 g de agua de 16,5 a 17,5 °C.
1000 cal
1000 kcal
1 Mcal = 4,184 MJ (Megajoule)
Energía química:
Energía que es capaz de ceder una molécula al ser oxidada.
Más reducida (menor proporción de átomos de oxígeno) más energía.
CH4
13,3 kcal/g
vs.
CO2
0 kcal/g
Energía química = Energía bruta (EB)
Carbohidratos:
● Almidón
● Glucosa
4,1 Mcal/kg
3,8 Mcal/kg
Proteínas:
5,6 Mcal/kg
Lípidos:
9,45 Mcal/kg
Paja de trigo
4,4 Mcal EB/kg
vs.
Grano de maíz
4,4 Mcal EB/kg
Partición convencional de la energía consumida
Energía bruta
Depende de la composición
del alimento
Energía en heces
Energía digestible
Energía en orina
Energía en gases
Energía metabolizable
Incremento
Calor
calórico
Energía neta
Fundamentos y cálculos de los requerimientos
de energía de bovinos
Fuente bibliográfica:
“Requerimientos de energía y proteína de los rumiantes”
1993
Comité Técnico de Respuestas a Nutrientes
AFRC
(Sistema británico)
“Requerimientos de nutrientes del ganado para carne”
1996
Subcomité de Nutrición del Ganado para Carne
Comité de Nutrición Animal
Consejo de Agricultura
NRC
(Sistema americano)
Bases del cálculo de energía para las funciones de mantenimiento
Metabolismo de ayuno
● Estado de post-absorción.
● Quieto y conciente.
● Ambiente termo-neutro
calor
La energía liberada como calor
es igual a la cantidad mínima de
energía requerida por el animal
calor
Calorimetría
para mantenerse con vida.
calor
Metabolismo de ayuno:
75-140* kcal EN / kg peso 0,75
(*) dependiendo de la edad, género y raza del bovino.
Ejercicio:
Calcular el requerimiento de energía (metabolismo de ayuno) de un novillo de raza
Aberdeen Angus que tiene un peso vivo de 350 kg.
Datos necesarios:
Metabolismo de ayuno de novillos de raza británica*: 77 kcal EN / kg peso 0,75.
Nota: el peso a utilizar debe ser el peso correspondiente al peso con desbaste
(peso vacío (Pv); Pv= PV x 0,85; NRC, 1996).
(*) NRC, 1996.
Requerimiento de energía para las funciones de mantenimiento.
Mantenimiento:
Balance energético neutro.
No hay variación de peso ni cambio de la composición corporal.
ENm = Met. ayuno + E actividad + E condiciones ambientales
Requerimiento de energía para las funciones de mantenimiento.
Requerimiento de energía por actividad:
De acuerdo al AFRC (1980, 1990, 1993):
● Caminar en terreno plano (sin pendiente):
● Caminar en terreno con pendiente (subida):
● Mantenerse parado 24 horas:
● Cambio de posición (echarse-pararse):
0,62 cal EN/kg PV/ metro
6,7 cal EN/kg PV/metro
2390 cal EN/kg PV/día
62,1 cal EN/kg PV
Ejemplo: novillo AA de 350 kg, camina (sin pendiente) 1500 m/d,
está parado 14 hs/d y cambia de posición 9 veces/d.
Energía requerida por actividad (kcal EN/día): 325 + 488 + 196 = 1009
Requerimiento de energía para las funciones de mantenimiento.
Incremento en al requerimiento de energía por condiciones ambientales:
(NRC, 1996)
● Ajuste por temperatura previa (Tp, considera la posibilidad de aclimatación):
0,7 kcal * (20 - Tp)
● Estrés por frío. Los factores tenidos en cuenta son:
- superficie corporal
- espesor del pelaje
- espesor del cuero
- velocidad del viento
- lluvia
- barro
● Estrés por calor. Los factores tenidos en cuenta son:
- amplitud térmica
- intensidad de jadeo (7-25 % de incremento en la ENm)
Energía bruta
E heces
Energía digestible
E orina
E gases
Energía metabolizable
E calor
Energía neta mantenimiento
ENm = metabolismo de ayuno + actividad + cond. ambientales
ENm (ejemplo*) = 5516 kcal/d + 1009 kcal/d = 6525 kcal/d
6,53 Mcal EN/d + incremento por cond. ambientales **
(*) De acuerdo al NRC, 1996.
(**) No es sencillo para calcularlo manualmente.
Requerimiento de energía para la ganancia de peso.
Energía bruta
E heces
Energía digestible
E orina
E gases
Energía metabolizable
E calor
Energía neta mantenimiento
Energía neta para la
ganancia de peso
Requerimiento de energía para la ganancia de peso.
La EN requerida para la producción (ganancia de peso, producción de leche,
gestación, etc.) depende de:
● la tasa de producción
● la composición del producto
La EN requerida para la ganancia de peso es igual a la cantidad de energía
contenida en los tejidos depositados.
La EN requerida para la ganancia de peso depende, principalmente, de:
● la tasa de ganancia (kg/d)
● la composición de la ganancia (relación proteína:grasa)
Composición corporal
kg
300
agua
250
grasa
200
150
100
proteina
50
0
0
100
200
300
400
500
600
700
Peso Corporal (kg)
Datos de novillos de raza británica. Adaptado de NRC (1996)
La EN requerida para la ganancia de peso depende, principalmente, de:
● la tasa de ganancia (kg/d)
● la composición de la ganancia (relación proteína:grasa)
Factores a tener en cuenta:
● nivel de alimentación (afecta a la tasa y a la composición)
● peso corporal adulto (raza)
● género (macho-hembra)
El AFRC (1996) propone calcular la EN requerida para la
ganancia de peso (crecimiento) como:
C2 x (4,1 + 0,0332 x PV - 0,000009 x PV2)
ENg (Mj/d) = tasa de ganancia x
1 - C3 x 0,1475 x tasa de ganancia
C2 corrige por tamaño adulto y género, C3 corrige por nivel de alimentación.
EN (Mcal/d) requerida para la ganancia de peso vivo en bovinos de raza AA:
De acuerdo al AFRC (1993)
Peso vivo (kg)
T. ganancia
kg/d
Género
200
300
400
0,4
macho
hembra
1,14
1,28
1,45
1,64
1,75
1,98
0,8
macho
hembra
2,26
2,56
2,89
3,27
3,48
3,94
1,2
macho
hembra
3,37
3,82
4,32
4,89
5,21
5,89
NOTA:
Para un mismo peso vivo e iguales tasas de ganancia, la hembras tienen un mayor requerimiento de EN para la
ganancia de peso por tener una mayor relación grasa:proteína en los tejidos depositados.
Para una misma tasa de ganancia, el requerimiento de EN para la ganancia de peso aumenta a medida que el animal
se acerca a su tamaño adulto debido a un incremento en la relación grasa:proteína en el tejidos depositados.
Cambio relativo en el requerimiento de EN y PM (proteína metabolizable),
para la ganancia de peso vivo, de una hembra de raza Abedeen Angus
que crece a una tasa de 1 kg/d.
ENg
PMg
100
200
300
400 kg PV
El caso particular de la pérdida de peso.
En vacas de cría se puede hacer uso de las reservas de energía,
depositadas como tejido corporal durante períodos de abundancia de alimento,
para disminuír el requerimiento de energía durante períodos de escasez
de recursos.
Energía aportada por la movilización de reservas corporales:
(pérdida de peso vivo / pérdida de condición corporal)
AFRC (1993) =
4,54 Mcal/kg
NRC (1996) =
5,82 Mcal/kg
El caso particular de la pérdida de peso.
En vacas lecheras se hace uso de las reservas de energía, debido a la
reducción del consumo de alimento en el postparto.
Energía aportada por la movilización de reservas corporales:
(pérdida de peso vivo / pérdida de condición corporal)
NRC (1996) =
7,00 Mcal EM/kg de peso perdido
NOTA: Energía requerida para la ganancia de peso:
(recuperación de condición corporal)
NRC (1996) =
8,00 Mcal EM/kg de peso ganado
Requerimiento de EN para la producción de leche:
Depende de:
● nivel de producción
● composición de la leche
‚ contenido graso
‚ contenido proteico
‚ contenido de lactosa
El contenido de EN (Mj/kg) de la leche, de acuerdo la AFRC (1993),
puede calcularse como:
0,0384 x contenido de grasa (g/kg)
+
0,0223 x contenido de proteína bruta (g/kg)
+
0,0199 x contenido de lactosa (g/kg
0,108 (factor de correción)
EN requerida por la producción de leche= EN leche (Mcal/kg) x kg leche producida
De ENERGÍA NETA a ENERGÍA METABOLIZABLE
Energía metabolizable
Incremento
E
calor
calórico
Energía neta mantenimiento
Incremento
E
calor
calórico
Energía neta producción
De ENERGÍA NETA a ENERGÍA METABOLIZABLE
Energía metabolizable
Energía neta mantenimiento
Para poder expresar
los requerimientos en
unidades de EM
debemos conocer la
eficiencia de utilización
de la EM (k)
Energía neta producción
Eficiencia de utilización de la ENERGÍA METABOLIZABLE
Eficiencia de utilización de la EM =
k
k = 100 – incremento calórico
Ejemplo: si el 35 % de la EM se pierde como calor,
k = 65 %.
IMPORTANTE: k no es constante. Varía, principalmente, con:
● la calidad de la dieta
● con el destino de la EM (mantenimiento, ganancia de peso,
lactancia, gestación, etc.)
Eficiencia de utilización de la ENERGÍA METABOLIZABLE
●
k y calidad de la dieta:
- a mayor calidad mayor eficiencia de utilización de la EM (>k)
●
k y destino de la EM:
- eficiencia para las funciones de mantenimiento (km)
- eficiencia para la producción de leche (kl)
- eficiencia para la ganancia de peso (kg)
- eficiencia para la gestación (kf)
(*) Varía con la calidad de la dieta.
k
(aprox.*)
70 %
60 %
45 %
13 %
De ENERGÍA NETA a ENERGÍA METABOLIZABLE
Ejemplo de cálculo:
Novillo Aberdeen Angus de 350 kg PV:
● Requerimiento de EN para mantenimiento:
ENm = 6,53 Mcal EN/d
● ENm = EMm x km
ENm
● EMm =
● Valor de k:
km
- dieta A (de calidad X), km = 65 %
- dieta B (de calidad mejor a X), km = 70 %
● EMm (dieta A)= 6,53 / 0,65= 10 Mcal EMm
● EMm (dieta B)= 6,53 / 0,70= 9,3 Mcal EMm
De DIVMS a ENERGÍA METABOLIZABLE
¿Cómo podemos estimar la calidad de la dieta para rumiantes?
● Calidad expresada como Mcal EM/kg MS:
A partir del dato de la DIGESTIBILIDAD IN VITRO de la MS (DIVMS)
● ¿Cómo?
Supuestos:
EB= 4,4 Mcal/kg MS
EM= ED x 0,82
(el 18% de la ED se pierde como energía en gases y orina)
Energía Digestible (ED)= EB x DIVMS
Energía Digestible (ED)= 4,4 Mcal x DIVMS
Energía Metabolizable (EM)= 4,4 Mcal x DIVMS x 0,82
4,4 x 0,82= 3,608
Energía Metabolizable (EM)= DIVMS x 3,608
Ejercicio:
Calcular el requerimiento de energía metabolizable (Mcal EM/d) de un novillo de raza
Aberdeen Angus que tiene un peso vivo de 350 kg, que consume una dieta que tiene
una DIVMS de 65% (0,65).
Información necesaria:
Metabolismo de ayuno de novillos de raza británica*: 77 kcal EN / kg peso vacío0,75.
Nota: el peso a utilizar debe ser el peso correspondiente al peso con desbaste
(peso vacío (Pv); Pv= PV x 0,85; NRC, 1996).
Requerimientos energéticos por actividad: asumir que representan 5-30% del
Metabolismo de ayuno.
Eficiencia de utilización de la EM para la función de mantenimiento (km): ver Guía
de Cálculo de Requerimientos Energéticos.