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NUTRICIÓN Y ALIMENTACIÓN ANIMAL
Dr. Andrés L. Martínez Marín
Departamento de Producción Animal
Universidad de Córdoba
correo electrónico: [email protected]
Valoración proteica
Índice
• Valoración proteica
• Valoración de minerales
• Valoración de carbohidratos
• Sistemas de valoración de energía
• Sistemas de valoración de proteína
• Tablas de composición de alimentos
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• Valoración proteica
• Valoración de minerales
• Valoración de carbohidratos
• Sistemas de valoración de energía
•
Sistemas de valoración de proteína
•
Tablas de composición de alimentos
*
Proteína bruta (Nx6,25)
+ El contenido de
proteína bruta de los alimentos no es un índice preciso
de su
capacidad para satisfacer las necesidades nitrogenadas de los animales. La PB
incluye
N proteico y compuestos de NNP
, y de estos solamente una parte puede ser
utilizada por los animales monogástricos.
+ Los animales tienen
necesidades de aminoácidos esenciales
, aunque también
deben consumir una
cantidad extra de aminoácidos
, esenciales o no, para la síntesis
endógena de aminoácidos no esenciales y otros compuestos nitrogenados.
*
Proteína bruta digestible
+ Pueden obtenerse coeficientes de digestibilidad de la proteína de los alimentos
mediante
pruebas de digestibilidad
, pero el valor obtenido
no indica la calidad
de
la proteína para el animal (
su aporte de aaee).
+ El valor de PB digestible es poco últil
en rumiantes
por dos motivos principales:
- La elevada
degradación
de todos los compuestos N en el rumen para la síntesis
de proteína microbiana y la relación de esta con la
energía disponible
.
- Las elevadas
pérdidas endógenas
fecales.
+ La medida puede hacerse por recogida de muestras en íleon (
digestibilidad ileal
)
para evitar la contaminación con N microbiano, aunque hay que tener en cuenta el
N
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* Valor Biológico y Utilización Proteica Neta
+ La prueba del valor biológico es una determinación directa de la proporción de proteína de los alimentos que puede ser utilizada por los animales para las distintas funciones
corporales proporción del N ingerido que es retenido por el organismo.
+ Es una prueba de balance en que se mide el nitrógeno consumido y la excreción en heces y orina teniendo en cuenta las pérdidas endógenas.
Cálculo: BV = 100 x [( Ni – (Nf – NMF) – (Nu – NEU)] / (Ni – Nf – NMF)
Donde:
Ni = N ingerido, Nf = N excretado en heces,
NMF = N (metabólico) fecal de origen endógeno,
Un = N excretado en orina, NEU = N endógeno urinario. El NMF y el NEU proceden de las pérdidas
irreversibles correspondientes a las secreciones,
renovación celular, etc. Por tanto, son una fracción del N absorbido y utilizado por el animal, no son pérdidas por falta de utilización.
+ El VB multiplicado por la digestibilidad se denomina
utilización proteica neta (NPU) y representa la fracción del N digerido que es retenido por el animal.
+ El NPU es una medida precisa de la proteína aportada por un alimento que es realmente utilizada por el animal, en función de su digestibilidad, contenido de aaee y proporciones entre ellos baja digestibilidad, bajo contenido en aaee y exceso o deficiencias de aa resultarán en bajo NPU. Permite categorizar los alimentos, pero no es aplicable en cálculo de raciones.
AJINOMOTO EUROLYSINE Sistemas de valoración proteica en monogástricos
+ En el racionamiento, la forma más precisa de valorar la capacidad de los alimentos para satisfacer las necesidades nitrogenadas de los animales es la determinación del contenido y la digestibilidad de los aminoácidos que aportan.
+ La digestibilidad ileal estandarizada o real son más precisas que la digestibilidad aparente porque tiene en cuenta las pérdidas endógenas basales.
+ La cantidad de cada aminoácido que puede ser absorbida en intestino depende de la
especie y del alimento es necesario establecer coeficientes de digestibilidad para cada aminoácido dentro de un alimento, y para cada especie.
+ La proteína ideal de las necesidades animales y de los alimentos puede calcularse como aa digestibles, lo que aumenta aún más la precisión en la formulación de raciones (Proteína Ideal = balance exacto de los aminoácidos esenciales, sin deficiencias ni excesos, para
Coeficientes digestibilidad
aa
Maíz Soja 44 aves cerdos aves cerdos Lys 0,85 0,80 0,91 0,90 Met+Cys 0,93 0,90 0,88 0,89 Thr 0,88 0,83 0,89 0,86
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* Valoración de la proteína en rumiantes
+ La proteína que llega al intestino de los rumiantes está compuesta mayoritariamente por:
- proteína microbiana: sintetizada en el rumen a partir de la proteína bruta de la ración
(proteína verdadera y NNP) en función de la energía disponible (fermentescible, la grasa no es útil) para los microbios.
- proteína bruta dietaria no degradada en el rumen.
+ La proteína microbiana tiene un elevado valor biológico para el animal: aporta cantidades elevadas de aminoácidos esenciales, en proporción similar a la de la proteína de los tejidos y productos de los rumiantes, y su digestibilidad es elevada (0,64) e independiente de la calidad de la proteína de ración.
+ La proteína dietaria no degradada en el rumen tiene valores de digestibilidad intestinal variables en función de la materia prima considerada, de forma análoga a lo que ocurre en los monogástricos. Cálculo: Proteína no degradada digestible = 0,9 x (Proteína no deg – NIDA x 6,25). NIDA es N insoluble en detergente ácido. El valor medio es de 0,80.
+ La suma de la proteína digestible microbiana y la proteína no degradada digestible se
denomina proteína metabolizable y representa la cantidad de aminoácidos que pueden ser absorbidos y utilizados por el rumiante.
+ La valoración de los aportes de proteína en rumiantes requiere tener en cuenta:
- degradabilidadde la proteína en el rumen: ↓ deg ↑ proteína alimentaria en duodeno - el ritmo de paso de los alimentos por el rumen: ↑ ritmo paso ↓ deg
- eficacia de captación del N de la proteína degradada por los microorganismos: ↑ fracción rápidamente degradable (NNP) ↓ eficacia de captación.
- producciónde proteína microbiana: N y energía deben estar presentes a la vez en cantidad suficiente. - digestibilidadde la proteína que llega al duodeno: cte en proteína mic. pero variable proteína no deg.
- eficiencia de utilización de los aa absorbidos: depende del los porcentajes entre los diferentes aaee (igual a monogástricos).
A = cte B = variable
Proteína no degradable = PB – A – B (variable según la cantidad de B, e incluye una fracción C que nunca es degradable ni digestible)
x 0,64
x dig.
Usando energía
Proteína metabolizable
Proteína Degradable Proteína No Degradable
La fracción A es nitrógeno no proteico y se degrada siempre de forma
completa e instantánea.
La fracción B es proteína verdadera. Toda es potencialmente degradable si permanece suficiente tiempo en el rumen. Sin embargo, debido a que el tiempo de permanencia en el rumen de los alimentos es generalmente inferior al tiempo necesario para que se
complete la degradación, una parte de ella escapa sin degradar al intestino grueso. Por tanto, la fracción B contribuye tanto a la proteína
degradable como a la no degradable. La cantidad de B realmente degradada depende de su constante de
degradación (característica de cada alimento) y de la velocidad de tránsito, que a su vez depende del nivel de alimentación.
La proteína no degradable incluye a la parte de B que no ha sido degradada y a una parte denominada C que no es ni degradable en rumen ni digestible en intestino delgado en ninguna
Faeces
Cinética de degradación ruminal de tres ingredientes proveedores de proteína en las raciones de rumiantes
proteína bruta g/kg A % PB B % PB Kd %/h Degradabilidad (%) cuando la velocidad de tránsito es:
Proteína degradada (g/kg) cuando la velocidad de tránsito es: 2%/h 5%/h 8%/h 2%/h 5%/h 8%/h harina de girasol
281
31
60
18
85
78
73
239
219
205
harina de soja440
18
77
9,5
82
68
60
361
299
264
urea2870
100
0
-
100
2870
r = 2%/h (mantenimiento)
r = 5%/h (crecimiento y gestación)
r = 8%/h (producción de leche)
Proteína degradada = Proteína bruta x Degradabilidad/100
Degradabilidad = A + [(B x kd) / (kd + r)]; kd y r en tanto por uno.
Proteína no degradable = Proteína bruta – proteína degradada
B
Degradabilidad de la proteína bruta de los alimentos
Se determina con pruebas in vivo (marcadores y cánula en duodeno) o in situ(bolsas de nylon a través de cánula en rumen). En el primer caso, se estima la proteína microbiana (MN) a partir del contenido de ácido diaminopimélico. Es una técnica poco fiable. La segunda técnica mide la desaparición de la
proteína de la muestra introducida en el rumen tras un tiempo de incubación.
B
A
La degradabilidad efectiva depende de la velocidad de tránsito ruminal que a su vez es función del nivel de alimentación (ver lección Digestión y Metabolismo). A mayor nivel de alimentación, mayor velocidad de tránsito y menor degradación de la fracción B.
Deg efectiva = A + [(B x kd) / (kd + r)]
kd = tasa de degradación (h-1) para cada alimento
NAN = N no amoniacal MN = N microbiano EN = N endógeno
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+ La energía disponible en rumen para la síntesis de proteína microbiana se expresa como: - Energía metabolizable fermentescible = EM – EM grasa – EM productos fermentación
- Materia orgánica fermentable = materia orgánica digestible – grasa – proteína no degradable – productos de fermentación.
+ La captación microbiana del N de la fracción B puede ser igual a 1, pero la fracción A se utiliza con un valor de 0,8. El valor medio cuando no se distinguen A y B es 0,9.
+ La producción de proteína bruta microbiana (si el N no es limitante) es función de la energía: - 9 a 11 g por MJ EMF (más a mayor nivel de alimentación por mayor crecimiento microbiano) - 145 g por kg MOF
+ Si el N es limitante, la producción de proteína microbiana será igual a la proteína degradada.
Si la energía es limitante, la producción de proteína microbiana será igual a la máxima que permita la energía disponible.
+ La proteína metabolizable se utiliza con diferente eficiencia para los distintas funciones corporales. El perfil de aa de la proteína microbiana es muy similar al de la proteína de los rumiantes alto VB.
Eficiencia de utilización de la proteína metabolizable en AFRC (1992) NRC (2001) INRA (1990)
0,67 0,67
0,67-0,30* 0,68-0,40*
0,33 0,60
0,67 0,64
Satisfacción de las necesidades de aminoácidos en rumiantes
También se aplica el concepto de
Proteína
Ideal
: cuando el perfil de los aaee
absorbidos es igual al de los requeridos
por el animal, las necesidades totales
disminuyen y aumenta la eficacia de su
utilización para la síntesis proteica.
Tissue Milk Microbes
Lysine 8.2 8.3 10.46 Methionine 2.7 2.7 2.68 Arginine 6.8 3.7 6.96 Valine 5.2 6.7 6.16 Isoleucine 5.5 6.0 5.88 Leucine 7.2 10.0 7.51
% de aa en la proteína tisular y láctea de los rumiantes en comparación con la proteína microbiana
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Respuesta del contenido de
proteína láctea al aumento del
contenido de lisina en la proteína
metabolizable (NRC, 2001)
Respuesta del contenido de proteína
láctea al aumento del contenido de
metionina en la proteína
• Valoración proteica
• Valoración de minerales
• Valoración de carbohidratos
• Sistemas de valoración de energía
•
Sistemas de valoración de proteína
•
Tablas de composición de alimentos
15 Fósforo en aves y cerdos
+ El fósforo unido a inositol (fósforo fítico) que está presente en las materias primas vegetales es prácticamente no utilizable por los cerdos y aves, es parcialmente utilizable por los caballos y conejos, y es completamente utilizable por los rumiantes.
+ El contenido de fósforo de los cereales y leguminosas y sus productos es elevado. La fracción teóricamente utilizable por los animales es de media un 30%. Este valor es algo mayor en aquellas materias primas que contienen fitasas endógenas, como el trigo.
+ Dos formas de expresión:
P digestible = balance digestivo. Consumo total de fósforo - excreción de fósforo en heces.
P disponible = “slope-ratio”. Valores de mineralización ósea ( retención) obtenidos con la materia prima evaluada. Se comparan con los obtenidos con una materia prima de referencia, normalmente fosfato monosódico al que se le asigna una disponibilidad del 100%.
VALORACIÓN MINERAL
P a rá m e tr o e st u d ia d o e j. co n te n id o d e ce n iz a s d e l a ti b ia P base Respuesta a la fuente de referencia Dieta basal deficitaria en P Respuesta a la fuente estudiada P base + X P base + Y% P
a b P disponible en fuente estudiada = %P x b/aCálculo de la digestibilidad
Valoración del P de los alimentos en cerdos
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Cálculo de la digestibilidad
Valoración del P de los alimentos en aves
P total
P fítico
P no
fítico Digestibilidad Disponibilidad P
dig
P disp
• Valoración proteica
• Valoración de minerales
• Valoración de carbohidratos
• Sistemas de valoración de energía
•
Sistemas de valoración de proteína
•
Tablas de composición de alimentos
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Fraccionamiento de los carbohidratos
Lignina
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Caballos
(y conejos)
Cerdos, perros
y gatos
Rumiantes
Fracciones de carbohidratos desde un punto de vista nutricional
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• Valoración proteica
• Valoración de minerales
• Valoración de carbohidratos
• Sistemas de valoración de energía
•
Sistemas de valoración de proteína
•
Tablas de composición de alimentos
* Las etapas del racionamiento incluyen:
1. Determinación de las necesidades nutritivas de los animales
2. La selección de los alimentos, que por sus cualidades y características, cubran dichas necesidades. * Para un consumo determinado, el equilibrio de las necesidades y los aportes de cada nutriente se realiza de forma independiente.
* Sin embargo, la energía es el primer nutriente considerado en el ajuste por varios motivos:
a. Los nutrientes que aportan energía son el componente mayoritario de los raciones, por lo que los alimentos que los aportan requieren mayor nivel de ajuste cuantitativo durante el proceso de formulación una deficiencia en energía requerirá mayores cambios en la composición de la ración que una deficiencia de vitaminas o minerales.
b. Es directamente responsable del consumo de alimentos los demás nutrientes de la ración suelen ajustarse a su contenido energético para evitar desequilibrios.
c. Los animales responden al aumento del consumo de energía por encima de sus necesidades con
cambios en la producción o en el contenido de grasa corporal mientras que la respuesta al exceso, dentro de ciertos límites, de otros nutrientes es mucho menos clara.
* Por otra parte, la satisfacción de las necesidades proteicas de los animales es un coste importante de las raciones. Además, la nutrición nitrogenada de los animales tiene repercusión medio ambiental (
contaminación por N de excretas). Los modernos sistemas de valoración proteicapara animales han
permitido una mayor precisión de las raciones a la hora de cubrir los requerimientos de los animales, lo que ha ayudado a reducir la contaminación derivada de la producción animal.
* Por todo lo anterior, el conocimiento de los sistemas de valoración de energía y proteína para animales es fundamental.
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* Sistemas de valoración vs. modelos
+ Desde un punto de vista histórico, los sistemas de racionamiento han ido aumentando de complejidad de forma paralela al conocimiento de los procesos digestivos y metabólicos y la determinación más exacta de los componentes de los alimentos.
+ En los sistemas modernos de valoración, el mayor grado de precisión alcanzado
corresponde a la valoración de la eficiencia con que se utiliza la energía metabolizable
para las diferentes funciones corporales (esto su conversión a energía neta), separando incluso la energía utilizada para la síntesis de grasa y proteína como p.ej. en cerdos. En el caso de la alimentación nitrogenada de los rumiantes, se han establecido valiosas
relaciones entre la energía y el N disponibles en rumen para estimar el flujo de proteína
metabolizable al duodeno. Estos sistemas se denominan sistemas empíricos porque derivan de pruebas experimentales.
+ Más allá de los puntos indicados, podrían establecerse relaciones entre los
componentes de la ración, la digestión y las rutas metabólicas de utilización. En el caso de los rumiantes, se podría fraccionar los componentes de los alimentos que proveen energía y N según su velocidad de degradación y la utilización por las diferentes especies de
microorganismos ruminales.
En este caso hablamos de modelos de alimentación. Los modelos de alimentación son
mecanicistas, su objetivo es integrar la información obtenida en pruebas experimentales con el conocimiento de los principios digestivos y metabólicos subyacentes. Estos modelos no dan valores fijos para los aportes de energía y proteína de los alimentos y funcionan por iteración
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* Para aplicar cualquier sistema de valoración es preciso tener presente tres puntos:
1. Los sistemas de valoración destinados a rumiantes son mucho más complejos que los de monogástricos por la complejidad digestiva de aquellos y la diversidad de alimentos
posibles en sus raciones.
2. La valoración del contenido energético y proteico de los alimentos suele hacerse por
predicción mediante coeficientes o por ecuaciones de regresión debido a lo costoso y laborioso de las determinaciones in vivo (ver lección anterior).
En el caso de la energía:
- La predicción parte del contenido de EB o de la materia orgánica digestible conocida para calcular la energía digestible.
- La energía metabolizable se calcula a partir de la ED o de los componentes digestibles del alimento aplicando factores apropiados. Las ecuaciones de regresión tienen normalmente en cuenta los contenidos de fibra y proteína de los alimentos. En las aves, la EM se calcula en un único paso a partir de los componentes brutos o por regresión desde aquellos.
- La energía neta se calcula a partir de la EM aplicando valores k de eficiencia. En el caso de la proteína:
- Los aa digestibles en monogástricos se calcular por coeficientes de digestibilidad.
- La proteína metabolizable en rumiantes se calcula a partir de las fracciones degradable y no degradable de la proteína bruta de los alimentos y de la energía disponible en rumen. 3. Las raciones diseñadas son para un grupo de animales normalmente por lo que hay que tener en cuenta la aplicación de márgenes de seguridad en la estimación de las
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SISTEMAS DE VALORACIÓN ENERGÉTICA
ENERGÍA BRUTA
MATERIA ORGANICA
DIGESTIBLE ENERGÍA DIGESTIBLE
ENERGÍA METABOLIZABLE TDN ENERGÍA NETA ENERGÍA NETA CABALLOS ENERGÍA NETA CERDOS/AS ENERGÍA NETA LACTACIÓN Rumiantes ENERGÍA NETA MANTENIMIENTO + PRODUCCIÓN Rumiantes (USA) desuso > Rumiantes > Cerdos > Caballos > Rumiantes > Cerdos > Aves > Conejos > Perros y gatos > Caballos (USA) > Cerdos > Conejos UFCAB (Francia) > UFL (Francia)
> ENl (USA, solo vacas)
> UFC (Francia)
> ENm+ENg (USA, solo vacuno) > Separados (Francia)
> Juntos (USA, Holanda)
x factor
x factor
x factor
x k x factor
SISTEMAS DE VALORACIÓN ENERGÉTICA DE ALIMENTOS PARA RUMIANTES
Sistema Francés de Unidades Forrajeras Leche y Unidades Forrajeras Carne (INRA, 2007)+ El sistema francés es muy similar al sistema holandés.
+ Es un sistema de energía neta en el que el contenido energético de los alimentos se expresa en relación con la energía neta de la cebada de referencia, dando dos valores separados para cada alimento, uno cuando el alimento se destina a animales lecheros o en crecimiento
(reposición) ( UFL) y otro cuando se destina a animales en engorde ( UFC).
Principio de la valoración: EN = EB x dE x EM/ED x k
(valores de composición química expresados en % sobre la materia seca)
Cálculo del valor energético del maíz.
Composición analítica (%). Entre paréntesis, valores en materia seca. Materia seca: 86,4 Proteína bruta: 8,1 (9,4) Fibra bruta: 2,2 (2,6) Grasa bruta: 3,7 (4,3) Cenizas: 1,2 (1,4) FND: 10,4 (12,0)
Valor energético de la cebada de referencia ENl (kcal/kg) = 1700
29 Segundo paso: ED = dE x EB dE (%) = dMO – 3,94 + 0,104 x PB + 0,149 x GB + 0,022 x FND – 0,244 x CENIZAS dMO (%) = 95,81 – 1,911 x FB + factor Maíz ED (kcal/kg MS) = (86/100) x 4459 = 3835 dE (%) = 88 – 3,94 + 0,104 x 9,4 + 0,149 x 4,3 + 0,022 x 12 - 0,244 x 1,4 = 86 dMO (%) = 95,81 – 1,911 x 2,6 – 2,54 = 88
Tercer paso: EM = ED x EM/ED
EM/ED (%) = 86,38 - 0,099 x FBo - 0,196 x PBo FBo y PBo = % de FB y PB en la materia orgánica. Maíz
EM/ED (%) = 86,38 – 0,099 x 2,6 - 0,196 x 9,5 = 84,3 EM (kcal/kg MS) = 3835 x (84,3/100) = 3235
Primer paso:
EB (kcal/kg MS) = 4134 + 14,73 x PB + 52,39 x GB + 9,25 x FB – 44,60 x CENIZAS + FACTOR
Maíz
Quinto paso: ENl y ENm+ENg a UFL y UFC UFL = ENl/1700 UFC = ENmg/1820
Maíz UFL/kg MS = 2070/1700 =1,22 UFC/kg MS = 2232/1820 = 1,23 Cuarto paso: EN = k x EM kl = 0,24 x Qm + 0,46 km = 0,287 x Qm – 0,554 kg = 0,78 x Qm – 0,006
kmg =(km x kg x 1,5)/(kg + 0,5 x km); asume que el Nivel de Producción medio es 1,5. Nivel de Producción = (ENm + ENg)/ENm
Qm = EM/EB Maíz ENl (kcal/kg MS) = EM x kl = 3235 x 0,64 = 2070 ENmg (kcal/kg MS) = EM x kmg = 3235 x 0,69 = 2232 kl = 0,24 x 0,73 + 0,463 = 0,64 km = 0,287 x 0,73 + 0,554 = 0,76 kg = 0,78 x 0,73 – 0,006 = 0,58 kmg =(0,76 x 0,58 x 1,5)/(0,58 + 0,5 x 0,76) = 0,69 Qm = 3235/4459 = 0,73
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SISTEMAS DE VALORACIÓN ENERGÉTICA DE ALIMENTOS PARA CERDOS
Sistema Francés de Energía para Cerdos y Cerdas (INRA, 2002)+ Se basa en la observación de que la digestibilidad de la energía es más elevada en los adultos (por mayor digestión de la fibra en intestino grueso) que en los animales en crecimiento
diferencias en el valor de la ED. La ED en los adultos puede expresarse como una proporción de la ED de los cerdos en crecimiento que depende de unos coeficientes denominados “a” y “b” que varían para cada alimento.
+ La EM puede derivarse de la ED mediante el cálculo de las pérdidas de energía en la orina y por los gases de fermentación. Ambas pérdidas son mayores en los adultos que en los cerdos en crecimiento. Los cálculos requieren conocer la cantidad de N digestible (porque las pérdidas urinarias de N son equivalentes al 50% de N digestible) y la fracción del alimento fermentada en intestino grueso (“residuo digestible” = diferencia entre la materia orgánica digestible y los
componentes digestibles del alimento: proteína, grasa y almidón+azúcares). El almidón y los azúcares se consideran 100% digestibles.
+ La EN se calcula a partir de los componentes digestibles, de la ED o de la EM mediante
ecuaciones de regresión. Para cada alimento hay dos valores de ED, EM y EN para cerdos en crecimiento y para cerdas adultas. Los valores de las tablas son la media de tres ecuaciones.
EN (kcal/kg MS) = 28,9 x PBd + 83,7 x GBd + 34,2 x ALM + 28,5 x AZU + 20,6 x RESd
EN (kcal/kg MS) = 0,703 x ED + 15,8 GB + 4,9 x ALM – 9,8 PB – 9,8 x FB; (ED cerdos o cerdas). EN (kcal/kg MS) = 0,730 x EM + 13,1 x GB + 3,6 x ALM – 6,7 x PB – 9,8 x FB; (EM cerdos o cerdas).
+ Otros cálculos:
Grasas y aceites: ED = 0,85 x EB; EM = ED; EN = 0,9 x EM
Alimento EB dEcerdos EDcerdas/ EDcerdos EMcerdos/ Edcerdos ENcerdos/ EMcerdos EMcerdas/ EDcerdas ENcerdas/ EMcerdas a b dN Cebada 4390 80,6 102,7 96,8 76,7 96,1 76,8 0,60 1,04 75,0 Salvado trigo 4585 52,4 112,3 94,9 72,5 93,8 71,5 0,72 1,08 62,0 Harina soja 4659 85,0 106,3 91,4 60,5 90,3 62,0 1,91 1,01 86,6 P. remolacha 4060 72,0 112,9 94,3 60,2 91,2 63,4 1,67 1,05 49,8 Alfalfa desh. 4301 42,6 118,3 92,8 54,5 90,2 56,3 0,72 1,10 35,3 Har. pescado 4644 85,0 100,0 90,5 65,0 90,3 64,8 0,00 1,00 85,0 Grasas y aceites 9380 85,0 100,0 99,4 89,7 99,3 89,8 0,00 1,00
-El sistema requiere numerosos cálculos sucesivos para la estimación del valor energético en cerdos y cerdas.
Para hacerlo más fácil se ha propuesto un método simplificado en el que para cada
materia prima se asignan coeficientes medios de conversión como se muestra en la tabla siguiente.
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Pasos para el cálculo simplificado CERDO
CRECIMIENTO CERDA ADULTA EB (kcal/kg MS) 4459 Paso 1º dEcerdos (%) 87,9 -Paso 2º
EDcerdos (kcal/kg MS) = EB x dEcerdos / 100 3920
-EDcerdas/EDcerdos (%) =
100 + a x 10 x (100 – Cenizas) x (100 – b x dEcerdos) / EDcerdos - 104
Paso 3º a = 1,67 b = 1,03 EDcerdas (kcal/kg MS) = EDcerdos x (EDcerdas/EDcerdos) / 100 - 4077 Paso 4ª
EMcerdos/EDcerdos ó EMcerdas/EDcerdas (%) 97,6 97,1 Paso 5º EM (kcal/kg MS) = ED x (EM/ED) / 100 3826 3959 ENcerdos/EMcerdos ó ENcerdas/EMcerdas (%) 80,1 79,6 Paso 6º EN (kcal/kg MS) = EM x (EN/EM) / 100 3065 3151
SISTEMAS DE VALORACIÓN ENERGÉTICA DE ALIMENTOS PARA CABALLOS
Sistema Francés de Unidades Forrajeras Caballo (INRA, 1990)+ Es un sistema de energía neta en el que el contenido energético de los alimentos se expresa en relación con la energía neta de la cebada de referencia.
Principio de la valoración: EN = EB x dE x EM/ED x k
ó
Ecuaciones de regresión para grupos de alimentos basadas exclusivamente en componentes del alimento, o incluyendo además valores de materia orgánica digestible,
energía digestible o energía metabolizable para aumentar la precisión.
El cálculo de la ED requiere buscar la digestibilidad de la materia orgánica en tablas. Si no está disponible se utilizan a valores de dMO de cerdos (si FB < 15%) y rumiantes (si FB > 15%)
Valor energético de la cebada de referencia: EN (kcal/kg) = 2250 = 1 UFCAB
Sistema Americano de Energía Digestible (NRC, 2007)
+ El valor de los alimentos se expresa en energía digestible calculada a partir de ecuaciones de regresión, una para concentrados, otra para forrajes y otra para grasas, todas basadas en la composición química.
35 Sistema francés ej. de algunas ecuaciones para el cálculo directo de UFCAB.
1. Forrajes
UFCAB = - 0,0557 + 0,0056 x GC + 0,0619 x (ED/238,9) (r2 = 0,996)
UFCAB = 0,825 – 0,0011 x FB + 0,0006 x PB (r2 = 0,69)
2. Otras materias primas
UFCAB = -0,134 + 0,0027 x FB - 0,0036 x FB + 0,0032 x GC + 0,0755 x (ED/238,9) (r2 = 0,99)
UFCAB = 0,815 – 0,00942 x FB + 0,00035 x PB + 0,0058 x GC (r2 = 0,96)
3. Grasas y aceites
UFCAB = EB x 0,88 x 0,9/2250
Sistema americano: tres ecuaciones
1. Forrajes
ED (kcal/kg MS) = 2118 + 12,18 x PB – 9,37 x FAD - 3,83 x (FND-FAD) + 47,18 X GB + 20,35 x CNF – 26,2 x CENIZAS
2. Otras materias primas
ED (kcal/kg MS) = 4070 – 55 x FAD
3. Grasas y aceites
ED (kcal/kg MS) = -860 + 100,6 x GB
Nota: todos los valores expresados sobre materia seca, los componentes químicos en % y la ED en kcal/kg. GC = almidón + azúcares.
Alimentos % MS UFCAB /kg MS kcal/kg MS EN/ED CENIZAS PB EE FB FND FAD CNF GC EN ED AVENA 3,2 9,7 5,4 14,0 34,9 19,3 46,8 42,3 0,93 2097 3007 0,70 CEBADA 2,6 10,8 2,0 5,3 19,0 5,9 65,6 61,1 1,12 2530 3744 0,68 SALVADO TRIGO 5,7 17,2 4,0 11,2 43,9 13,9 29,2 26,1 0,87 1950 3305 0,59 HNA.GIRASOL 28 6,8 31,3 1,7 28,5 47,5 30,7 12,7 6,6 0,59 1336 2384 0,56 ALFALFA GRANULADA 12,2 16,6 2,5 28,6 51,8 40,2 16,8 2,6 0,53 1187 2040 0,58 PAJA DE CEREALES 7,9 4,0 1,7 39,3 78,5 50,6 7,9 2,2 0,42 944 1622 0,58 ACEITE SOJA 0,0 0,0 100 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,96 6660 9202 0,72
Valores de energía de algunos alimentos para caballos
según el sistema francés y el sistema americano
37
SISTEMAS DE VALORACIÓN ENERGÉTICA DE ALIMENTOS PARA AVES
Sistema de Energía Metabolizable Aparente Corregida por Nitrógeno(CVB, 2000)
+ Es un sistema de energía metabolizable no corregida por las pérdidas fecales y que tiene en cuenta la retención de N en el organismo.
+ La corrección por el balance de N a la EMA es de 8,22 kcal por g de N retenido. La
corrección es negativa en aves adultas no productoras porque la retención de N es cero. En ponedoras y pollos > 21 días, la retención se estima en 30% del N ingerido. En pollos < 21 días, la retención se estima en 40% del N ingerido. En ambos casos, la corrección es positiva.
+ Los valores de EM aparente y verdadera son muy similares en la mayoría de los alimentos (diferencia < 5%) cuando el suministro es a libre consumo (como es común en
avicultura). Por ese motivo, no se ha extendido el uso de la EMVn como medida del valor energético para aves.
Principio de la valoración
El contenido en EM de las materias primas se calcula a partir de su composición
química, multiplicando el contenido en proteína bruta, grasa bruta y extractivos
libres de N por su coeficiente de digestibilidad y por un factor que representa la
eficacia de conversión de la ED en EM. Se supone que la contribución
energética de la fibra bruta es nula, al no poder ser digerida ni fermentada por
las aves. Se tiene en cuenta la menor capacidad de los pollos jóvenes para
digerir la grasa y otros componentes del alimento y la mayor capacidad de las
ponedoras y los pollos > 21 días para digerir la grasa
ó
ecuaciones de regresión para alimentos individuales o grupos de alimentos,
basadas en uno o varios componentes analíticos.
Para cada alimento, existen tres valores de EMAn: gallos adultos, gallinas ponedoras y pollos > 21 días, y pollos < 21 días. En general, los valores de gallos adultos pueden
39
Ejemplo de cálculo de la EMAn a partir de coeficientes de digestibilidad
Nota:
cd = coeficiente de digestibilidad del componente, valores de los componentes en % MS
Gallos adultos
EM (kcal/kg MS) = (0,431 x cd x PB + 0,928 x cd x GB + 0,414 x cd x ELN) x 100
Ponedoras y pollos > 21 días
EM (kcal/kg MS) = (0,431 x cd x PB + 1,067 x cd x GB + 0,414 x cd x ELN) x 100
Pollos < 21 días
EM (kcal/kg MS) = (0,372 x cd x PB + 0,928 x cd x GB + 0,414 x cd x ELN) x 100
Composición de los alimentos, % MS EMAn
kcal/kg MS
PB EE ELN Gallos Ponedoras
y pollos > 21 d Pollos > 21 d Maíz 9,84 4,40 81,83 3779 3829 3657 Harina soja 48,52 2,17 34,82 2324 2332 1974 COEFICIENTES DE DIGESTIBILIDAD Gallos, ponedoras y pollos > 21 dias Maíz 0,83 0,84 0,91 Harina soja 0,85 0,28 0,34 Pollos < 21 dias Maíz 0,81 0,93 0,88 Harina soja 0,83 0,50 0,26
SISTEMAS DE VALORACIÓN ENERGÉTICA DE ALIMENTOS PARA CONEJOS
Principio de la valoración
El contenido en EM de las materias primas se calcula a partir de su composición
química, multiplicando el contenido en proteína bruta, grasa bruta, fibra bruta y extractivos libres de N por su coeficiente de digestibilidad (cd) y por un factor que representa la
eficacia de conversión de la ED en EM
EM (kcal/kg MS) = 0,454 x cd x PB + 0,090 x cd x GB + 0,039 x cd x GB + 0,0409 x cd x ELN (1)
ó
se puede calcular la ED multiplicando los componentes del alimento por sus coeficientes de digestibilidad y luego corregir por las pérdidas gaseosas y urinarias según la fórmula:
EM = ED x EM/ED (2); donde
EM/ED = 0,995 – 1,15 *PBD/ED; donde PBD es g y ED son kcal
Sistema de Energía Metabolizable Aparente Corregida por Nitrógeno (CVB, 2000)
+ Es un sistema de energía metabolizable no corregida por las pérdidas fecales y que tiene en cuenta la retención de N en el organismo.
+ La corrección por el balance de N es 1,15 kcal por g de N digestible. El fundamento es que 1 g de N digestible resulta en 0,16 g de N urinario. El valor energético del N urinario es 7,2 kcal/g. Luego: 1 g N digestible 0,16 g N urinario x 7,2 kcal/g = 1,15 kcal/g N digestible.
CEBADA PB EE FB ELN ED kcal/kg MS PBD g/kg MS EM kcal/kg MS Composición, % MS 10,8 2,0 5,3 79,6 3334 (1) Diferencia
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SISTEMAS DE VALORACIÓN ENERGÉTICA DE ALIMENTOS PARA PERROS Y GATOS
Sistema Americano de Energía Metabolizable Aparente Corregida por Nitrógeno (NRC, 2004)
+ Es un sistema de energía metabolizable no corregida por las pérdidas fecales y que tiene en cuenta la retención de N en el organismo.
Principio de la valoración:
Alimentos con digestibilidad > 90% (caseros tipo carne y cereales cocinados): cálculo a partir de los factores de Atwater sin modificaciones:
- 4 kcal por gramo de proteína - 9 kcal por gramo de grasa - 4 kcal por gramo de ELN
Estos factores son comunes a alimentos de perros y gatos.
Alimento comerciales: ecuaciones de regresión a partir de la digestibilidad de la energía bruta. La digestibilidad se calcula en función del contenido en FB. Posteriormente se
corrige la energía digestible por las pérdidas de N en la orina para calcular la energía metabolizable. Las ecuaciones son diferentes para perros y gatos. Cuando la fibra bruta es > 8%, la EM se subestima en aquellos alimentos en que contiene un fracción fibrosa fermentable importante.
EM (kcal/kg MS) = 40 x PB + 90 x GB + 40 x ELN (los componentes en % MS)
Perros Ej. Composición del alimento en MS: 35% PB, 20% GB, 5% FB, 25% ELN Paso 1º Cálculo de la EB (valores en % MS) EB (kcal/kg MS) = 57 x PB + 94 x GB + 41 x (FB + ELN) 5105 Paso 2º Cálculo de la digestibilidad de la EB (FB en % MS) dEB = 91,2 – 1,43 x FB 84,05 Paso 3º
Cálculo de la ED ED (kcal/kg MS) = EB x dEB/100 4291
Paso 4º
Cálculo de la EM (PB en % MS)
EM = ED – 10,4 x PB 3927
Gatos Ej. Composición del alimento en MS: 35% PB, 20% GB, 5% FB, 25% ELN Paso 1º Cálculo de la EB (valores en % MS) EB (kcal/kg MS) = 57 x PB + 94 x GB + 41 x (FB + ELN) 5105 Paso 2º Cálculo de la digestibilidad de la EB (FB en % MS) dEB = 87,9 – 0,88 x FB 83,5 Paso 3º
Cálculo de la ED ED (kcal/kg MS) = EB x dEB/100 4263
Paso 4º
43
• Valoración proteica
• Valoración de minerales
• Valoración de carbohidratos
• Sistemas de valoración de energía
•
Sistemas de valoración de proteína
•
Tablas de composición de alimentos
Datos previos variables para cada alimento,
obtenidos de las tablas o calculados por ecuaciones
Degradabilidad teórica (DT) en rumen para velocidad de tránsito = 6%/h Digestibilidad real en intestino delgado (dr)
Materia orgánica fermentable en rumen (MOF)
Constantes
Contenido de proteína verdadera en la proteína microbiana = 80% Digestibilidad de la proteína verdadera microbiana = 80%
Síntesis de proteína microbiana por kg de MOF = 145 gramos
Paso 1º
Cálculo de la proteína no degradable digestible en intestino
PDIA (g/kg MS) = PB x [1,11 x (1 – DT)] x dr Paso 2º
Cálculo de la proteína microbiana sintetizada en rumen con el N disponible (energía no limitante)
PDIMN (g/kg MS) = PB x [1 - 1,11 x (1 – DT)] x 0,9 x 0,8 x 0,8 Paso 3º
Cálculo de la proteína microbiana sintetizada en rumen con la energía disponible (N no limitante)
PDIME(g/kg MS) = MOF x 0,145 x 0,8 x 0,8
Paso 4º El valor de PDI es:
PDIE = PDIA + PDIME Valor a utilizar en la ración si PDIMN > PDIME (energía limitante) PDIN = PDIA + PDIMN Valor a utilizar en la ración si PDIME > PDIMN (N limitante)
SISTEMAS DE VALORACIÓN PROTEICA DE ALIMENTOS PARA RUMIANTES
Sistema Francés de Proteína Digestible en Intestino (PDI) (INRA, 2007)Ejemplo: harina de soja. PB = 494 g/kg MS; DT = 63%; dr = 95%; MOF = 669 g/kg MS PDIA (g/kg MS) = 193
45
SISTEMAS DE VALORACIÓN PROTEICA DE ALIMENTOS PARA CABALLOS
Sistema Francés de Materias Nitrogenadas Digestibles para Caballos (INRA, 1990)+ Es un sistema que pretende ajustar los aportes nitrogenados a los caballos en función de la digestibilidad aparente de la proteína bruta y de la proporción de aminoácidos
realmente absorbidos en intestino delgado. El procedimiento es:
MNDCAB (g/kg MS) = PB x cd x k
donde PB se expresa en g/kg MS, cd es el coeficiente de digestibilidad de la proteína bruta, y k es un factor que depende del tipo de materia prima concentrados, k = 1; forrajes
deshidratados, k = 0,85; pajas y alimentos ricos en lignina, k = 0,80. Ejemplo: Alfalfa deshidratada
PB = 174 g/kg MS; cd = 0,70; k = 0,85
• Valoración proteica
• Valoración de minerales
• Valoración de carbohidratos
• Sistemas de valoración de energía
• Sistemas de valoración de proteína
TABLAS DE COMPOSICIÓN DE MATERIAS PRIMAS
• Las tablas de composición de materias primas recopilan la información disponible sobre la
composición química y nutricional de aquellas.
• La información presentada por las tablas depende básicamente de:
1.- El país de origen: la cantidad y los tipos de materias primas incluidos en las tablas
varían de país a país; además, muchos países expresan los valores nutritivos en unidades características de los sistemas de valoración nutritiva de alimentos que han desarrollado. 2.- El número de especies animales consideradas: las tablas pueden ser temáticas o contener información para múltiples especies. En general, las tablas multiespecíficas no incluyen información referente a la composición y valoración de las materias primas usadas en la alimentación de los carnívoros domésticos porque son muy específicas.
En España no existe un sistema nacional de valoración de
materias primas pero
FEDNA
recopila información de la
composición química de las materias primas usadas en
nuestro país y presenta datos de sus valores nutritivos
derivados de aquella.
COMPOSICIÓN QUÍMICA (%)
90
3.6
7.5
1.2
13.8
Grasa verd. (%EE)
EE
PB
Cenizas
Humedad
1.7
63.3
0.9
3.0
7.9
2.3
Azúcares
Almidón
LAD
FAD
FND
FB
∑
=99.0
0.03 1.81 0.87 0.06 0.36 % Alimento 1.0 56.0 27.0 2.0 11.0 % Grasa verd.C
≥20C
18:3C
18:2C
18:1C
18:0C
16:1C
16:0C
14:0Ácidos grasos
Macrominerales (%)0.05
0.07
0.05
0.18
0.25
0.03
Pdig. Porc
Pdig. Av
Pdisp.
Pfítico
P
Ca
0.13
0.29
0.10
0.05
0.01
S
K
Mg
Cl
Na
Microminerales y vitaminas (mg/Kg)500
0.07
21
24
7
28
4
Colina
Biotina
Vit. E
Zn
Mn
Fe
Cu
MAIZ NACIONAL
VALOR ENERGÉTICO (kcal/kg)
