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PRINCIPIOS DE NUTRICION Y ALIMENTACION ANIMAL

MODULAR 2011

--------REQUERIMIENTOS DE

ENERGIA

REQUERIMIENTOS APORTES

CONSUMO

Medio Ambiente

REQUERIMIENTOSNUTRICIONALES

OBJETIVOS

CONTENIDOS

BioenergéticaEstudio de los cambios energéticos

(transferencia y utilización de la

energía) que acompanan las reacciones

químicas en los organismos vivos.

Estudio del aporte energético de losalimentos y de los requerimientos de energia de los animales

Energía: capacidad de realizarun trabajo

Formas de energía: Química: usada para realizar los

trabajos celulares

Eléctrica y mecánica: usada para lostrabajos fisiológicos

Térmica: usada para mantenimientode temperatura corporal

Unidades

Recomendación (concentración en la dieta) Ejemplo: recomendación de Energia para una

gallina ponedora = 2900 kcal EM/kg alimento

Requerimiento (unidades diarias) El Requerimiento de Energia de un caballo es

de 13,4 Mcal /dia.

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Tipos de RequerimientosRequerimientos de Mantenimiento Metabolismo basal Termoregulaciñon Actividad voluntaria Renovación de tejidos Etc.

Requerimientos de Producción Engorde Gestación Trabajo Etc.

Tablas de requerimientos

Elaboradas por el NRC, el INRA, el FEDNA.Tablas AAFCO (recomendaciones)Cada sistema calcula los requerimientosmediante diferentes metodologías e hipótesis.Por lo tanto no necesariamente las tablascoinciden en los requerimientos para unadeterminada especie en el mismo estadoproductivo

Requerimientos Energéticos

Es el primer factor limitante de la

produccion, condiciona:

El nivel de ingestion

El nivel de produccion

El indice de conversion

Unidades

Caloría : calor necesario para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14,5 a 15 , 5 gC a 1 atm de presión.

Joule: energía necesaria para desplazaruna masa de 1 kg una distancia de un metro con una aceleración de un metro/segundo.

Unidades

Calorias (cal) – joule (4,18 joule = 1 cal)Kilocalorias (Kcal)Megacalorias (Mcal)

Requerimiento Mcal/diaRecomendacion Mcal/kg MS

UnidadesEnergía Bruta (EB)Energía Digestible (ED)Energía Metabolizable (EM)Energía Neta mantenimientoEnergía Neta produccion Lactancia Engorde Gestación Postura – huevos Etc.

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Energía Bruta (EB)

Energía Digestible (ED)

Energía Metabolizable (EM)

Energía Neta (EN)

Energía fecal

Energía Neta producción (Kp)

Dietaria Metabólica

Producción de gases en digestión

Energía urinaria

Energía Neta mantenimiento (Km)

Incremento calórico

Trabajo digestivo

Calor de fermentación

Calor de utilización de nutrientes

Utilización de la energía…

Dietaria Metabólica

Sistemas de Alimentación …

Cerdos: EM

Aves: Emv - EMn

Rumiantes: EM, EN y TND

Vacas lecheras de alta producción: EN

Equinos: ED

Mascotas: EM (RER)

Requerimientos energéticosMantenimiento Gasto de metabolismo basal

35-40% funciones orgánicas básicas35-45% metabolismo celular

Mantenimiento temperatura corporal Realizar movimientos

Producción Cantidad de producto Composición del producto

Energía de mantenimiento

Fracción de Energía Neta (EN) consumida destinada a mantener el equilibrio energético del animalComprende: Metabolismo basal Termorregulacion Actividad voluntaria del animal

ENm= MB + AVol + V. Temp

Metabolismo Basal o requerimientobasal de energía

Es el calor producido por un animal bajo lassiguientes condiciones: Estado nutricional adecuado Temperatura ambiente de confort Reposo (recostado) Estado post-absortivo

Incluye: funciones básicas y metabolismocelular.La energía empleada se disipa como calor, siendo en muchos casos utilizada paramantener la temperatura interna.

Requerimientos energéticos de mantenimiento (50-60% del MB)

1) Costo energético de funcionesbásicas:

1) Renal......................................... 22 - 23%2) Cardíaca....................................9 - 11 %3) Respiratoria...............................5 – 7 %4) Tejido nervioso..........................10 – 15 %5) Hepática....................................5 – 10 %6) Muscular .................................. 28 – 23 %

(Baldwin, 1980)

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Requerimientos energéticos de mantenimiento (40-50 % del MB)

2) Costo energético del metabolismo celular

Resíntesis de proteínas................. 9 -12 %

Resíntesis de lípidos...................... 2- 4 %

Transporte iónico

Bomba Na/K.................... 25-35%

Bomba Ca ..................... 5 – 10 %

(Baldwin, 1980)

Requerimientos energéticos de mantenimiento

La energía para cubrir los gastos de mantenimiento se consume produciendo calor que se elimina al exterior.Las técnicas para medir el requerimiento de mantenimiento se basan en calorimetria directa o indirecta.

Requerimiento de mantenimiento

Calorimetría directa

Midiendo el calor producido en

estado de ayuno, reposo y ambiente

termoneutro.(MB)

Calorimetría indirecta

Midiendo el consumo de oxígenoy la eliminación de CO2

Cociente Respiratorio= Vol CO2

producido / Vol O2 consumido

Valor Calórico del Oxígeno

Requerimiento de mantenimiento

Peso Metabólico

La producción de calorestá relacionada con lostejidos metabólicamenteactivos, más que con el peso corporal

RELACION % VICERAS / PESO VIVO

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Actividad metabólica de distintos tejidos animales.

% del peso corporal

% de O2

(1)

Hígado – Riñón -Corazón 5 60

Esqueleto-Músculo

40 25

Resto del cuerpo 55 15

(1) Oxígeno consumido por cada territorio

Requerimientos de EN mantenimientoNRC PM= PV 0,75 Bovinos

NRC PM = PV 0,88 Caninos

AAFCO PM = PV 0,67 Caninos

El coeficiente es variable para lasespecies pero se utiliza en general paraunificar las especies la potencia 0,75.

Cálculo del Metabolismo Basal

MB (kcal/dia) = a x b (n)

a =Calor producido en ayuno por kg de PMb = Peso vivo del animal en kgn = Potencia que correlaciona tejidocon mayor tasa metabolica.

Calor producido en ayunoBovinos = 72 a 85 kcal x kg PMAves = 78 a 129 kcal x kg PMAnimales poiquilotermos = 32 kcal x kgPM

Para el curso:

MB = 77 kcal x PV 0,75

2. Actividad VoluntariaSu valor depende del movimiento

de los animales paraproveerse de los alimentos

ACTIVIDAD VOLUNTARIA

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Factores que la afectan

Características del terreno

Pendiente

Presencia de barro – nieve

Disponibilidad de forraje

Edad – joven – adulto

Estado libre o estabulado

ENm: Actividad voluntaria, gastoenergético relativo al MB

Situación : Aumento en referencia al MB

Metabolismo Basal : 100

Potrero pequeño : 116 -- 16%

Alta disponibilidad de forraje : 134 -- 34%

Baja disponibilidad de forraje : 172 --72%

En Animales Estabulados

10 % del M.B.

ACTIVIDAD VOLUNTARIA ACTIVIDAD VOLUNTARIAEn Animales en Pastoreo 20 – 35 % del M.B.

3.Variación de Temperatura( ∆ T° )

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50º C

TemperaturaCrítica

TemperaturaCrítica Superior

ZONAde

TERMO NEUTRALIDAD

Req. Energético

Variación de Temperatura

C.Fiora

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ZONA DE TERMONEUTRALIDAD

20 - 26PORCINOS

5 - 20BOVINOS

12 - 26AVES

13 - 16CANINOS

TEMPERATURA AMBIENTE ( º C )ESPECIE

En la práctica :

ENm = MB + Actividad Voluntaria + Coef de Variación de Temperatura

MB = PV 0,75 * 77 kcal

Variación de temperatura = 0

ENm = MB + Actividad Voluntaria

Requerimiento de mantenimiento

La energía de los nutrientes no utilizados para el mantenimientose almacenan en forma de compuestos químicos.La energía de producción es la energía contenida en la producciónanimal (carne, leche, huevo, etc.)El cálculo se basa en determinar la energía retenida en el producto.

Requerimientos energéticos de producción Requerimientos de produccion

Medición : con la Bomba Calorimétrica

Por la combustión del producto se determina la

energía retenida en el mismo.

Cálculo : por la composición química del producto

Hidratos de carbono 4,2 kcal/kg (4 a 4,5)

Proteína 5,6 kcal/ kg (5,4 a 5,7)

Lípidos 9,4 kcal/kg (9,2 a 9,5)

Agua, Vitaminas y Minerales no aportan energía

Energía Neta de Producción …

Crecimiento

Engorde

Lactación

Lana y pelo

Reproducción

Trabajo

Requerimientos de producción

Fórmulas o tablas

EN producto = cantidad de Producto (g.) x concentraciónde energía en el producto(kcal/g.)

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Requerimiento para la producciónde leche

ENp depende de la composición de la

leche

La leche contiene cantidades variables

de agua, proteína, grasa, hidratos de

carbono y cenizas.

Ejemplo: Energía NETA retenida en 1 litro de leche con la siguiente composición:

Proteína: 3,5 %Grasa butirosa: 3,7%Azúcares de leche: 4.9%Cenizas: 0.7%

Cálculos:

4,9% x 4.2 kcal./g = 20.58 kcal

3,5 % x 5.6 kcal./g = 19.60 kcal

3,7% x 9.4 kcal./g = 34.78 kcal

Cálculo de la EN (EB de la leche):20.58 + 19.60 + 34.78 = 74.96 Kcal/100 g= 749.6 kcal/kg

Comparar con tablas.

Requerimiento para crecimiento y gananciade peso

Cantidades variables de agua, proteína, grasa y cenizas en la composición de la ganancia.La energía retenida en la ganancia de peso depende de: Edad (jóvenes +proteína - adulto + grasa) Sexo (hembras + grasa) Biotipo (precoz engrasa mas rápido) Magnitud de la ganacia de peso ( + grasa ) Uso de anabólicos

Costo de la ganancia de peso

Tejido magro = 20 – 30% de Proteína

Tejido Adiposo = 80 – 95% de Grasa

Requerimientos de EM

EM

EN

Calor kComposición de alimentoDestino de la energía Especie animal

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

36.4 41 45

.5 50 54.5 59 63

.668

.272

.777

.3

Metabolicidad (Q%)

Eficienc

ia d

e ut

iliza

ción

de

la E

nerg

ía M

etab

olizab

le (k

)

Mantenimiento

Lactación

Engorde

Gestación

Eficiencia de Utilización de la Energía Metabolizable (k) vs. Q1. Composición de la dieta.

2. Destino de la energía de la dieta.

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Eficiencia de utilización de la EM para la síntesis de proteína y grasa

Síntesis proteína k = 0,45

Síntesis grasa k = 0,7

Requerimientos de EM

EM

EN

Calor kComposición de alimentoDestino de la energía Especie animal

PRODUCCION TOTAL DE CALOR

*ENm

* IC

*ENP (trabajo)

Trabajo DigestivoCalor de Fermentación

Acción Dinámico Específica

Metabolismo Basal

Actividad VoluntariaVariación de Temperatura

Producción total de calor

ENm

ENp

EM

I.C.p.

Km

Kp

I.C.m.

I.C.p.

ENm

I.C.m.

PTC (en producción) = ENm + I.C.m. + I.C.p.

PTC (en mantenimiento) = ENm + I.C.m = EM

PTC (en ayuno) = ENm

+ENt

REQUERIMIENTOS DE ENERGÍA

EB

ED

EM

ENmENe ENl

ke klkm

La EM no corresponde a un valor constante característico de la dieta o del ingrediente, sino que corresponde a una medida biológica propia del animal y depende de todos los factores que intervienen en la digestión y asimilación de nutrientes

(Francesch, 2001).

AVES – REQUERIMIENTO EMv

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Siendo que existen diversos métodos que permiten determinar el contenido energético de los alimentos, en aves, prácticamente no se calcula la ED, sino más bien la medida más utilizada para expresar aquel contenido energético corresponde a la EM, esto debido a que excretan orina y heces por el mismo orificio, la cloaca. (Francesch,

ENERGIA METABOLIZABLE (EM)

-Pérdidas de E en orina:(Compuestos nitrogenados)

Compuesto % del N totalUrea 80 - 90Creatinina 3 - 4NH4+ 2.5 - 4.5Ác.Úrico 1 - 2AA 1 - 2

ENERGIA METABOLIZABLE (EM)

Corrección por balance de Nmamíferos: 7.45 kcal/g de NAves: 8.22 kcal/g de N

Balance negativo: se adicionapositivo: se resta

MASCOTAS - RER

REQUERIMIETO DE ENERGIA EN REPOSO

Cantidad de kilocalorías necesarias para el mantenimiento de un animal que está en jaula en reposo.

RER = Peso corporal x 30 + 70

Requerimiento Energetico en Reposo (RER)

El RER se multiplicará por diferentes “factores” según la condición fisiológica en que se encuentre el animal.

FACTORES:Cachorros hasta 3 meses: RER x 2.5 en razas grandes

3 en razas pequeñasCachorros entre 3 y 12 meses = RER x 2 (hasta 2.5) Adultos de razas grandes = RER x 1.6Adultos de razas pequeñas = RER x 1.8Gestación = RER x 2.5 (durante el último tercio de la

gestación)Lactancia = RER x 4 a 8 (según camada y días de lactacia).