Presentación de PowerPoint - Feednet

Uso de conceptos Nutricionales
Jorge Ml. Sánchez
Centro de Inv. en Nutrición Animal
Escuela de Zootecnia
Universidad de Costa Rica
Clase 4
El cuerpo humano está constituido por:
Óxigeno: 65%
Carbono: 18%
Hidrógeno: 10%
Nitrógeno: 3%
Calcio:
1,5%
Fósforo:
1,0%
Otros:
1,5%
CHO s de fácil digestibilidad
(Carbohidratos de reserva)
(Almidón, azúcares y pectinas)
• Carbohidratos no fibrosos (CNF)
• Carbohidratos no estructuras (CNE)
• Carbohidratos solubles en solución detergente neutro
(CSSDN)
• Extracto libre de nitrógeno (CNF) (Weende)
CNF = 100 – ( PC + EE + Ceniza + FDNPC )
CHO s de fácil digestibilidad
(Almidón, azúcares y pectinas)
• Carbohidratos no fibrosos (CNF)
• Carbohidratos no estructuras (CNE)
• Carbohidratos solubles en solución detergente neutro
(CSSDN)
• Extracto libre de nitrógeno (CNF) (Weende)
CHO s de fácil digestibilidad
(Almidón, azúcares y pectinas)
• Carbohidratos no estructuras (CNE)
– Análisis químico
CHO s de fácil digestibilidad
(Almidón, azúcares y pectinas)
• Carbohidratos no fibrosos (CNF)
• Carbohidratos no estructuras (CNE)
• Carbohidratos solubles en solución detergente neutro
(CSSDN)
• Extracto libre de nitrógeno (CNF) (Weende)
Carbohidratos
Contenido Celular
Azúcares
Almidones
Pared Celular
Fructosanos
Pectinas
Hemicelulosa
Celulosa
Beta-glucanos
Acidos orgánicos
Fibra soluble
FDA
FDN
CSSDN
Carbohidratos solubles en solución detergente neutro
Ácidos orgánicos
Digeridos por
Enzimas de
mamíferos
Azúcares
Almidones
Potencialmente
fermentan al
Ácido láctico
Fructanos
Sustentan
crecimineto
microbial
Sustancias pécticas
β-glucanos
Reducen la
fermentación
A pH bajo
Carbohidratos no fibrosos - CNF
Ácidos orgánicos
Melazas
Pulpa de
cítricos
Sub. de
panadería
Pastos
Acético
Azúcares
Almidones
Levadura
Propiónico
Granos: Maíz,
Cebada, trigo
Fructanos
Pastos
Avena, cebada,
Trigo
Láctico
Sustancias pécticas
Avena, Sorgo
Pulpa remolacha
Pulpa cítricos
ß-glucanos
Leguminosas
Fibra
• Fibra detergente neutro (Pared celular) (se relaciona
negativamente con consumo de materia seca)
• Fibra larga o fibra de forraje (estimula salivación)
• Fibra detergente ácido (se relaciona negativamente con
contenido de energía)
• Fibra cruda (Weende)
• Fibra soluble (importante en nutrición de monogástricos)
Acidosis ruminal
Granos crudos y sin
digerir en la excreta
University of Florida
Granos enteros y sin
digerir en la excreta
University of Florida
Excreta pastosa con granos sin
University of Florida
digerir
Restos de mucina
University of Florida
Hemorrágias en la suela
La fibra en la alimentación del ganado
lechero
• Cruz, M.; J. Ml. Sánchez. 2000. La fibra en la
alimentación del ganado lechero. Nutrición
Animal Tropical.

http://www.feednet.ucr.ac.cr/bromatología/curso
/ nutrición animal
Características de los carbohidratos
Digestibilidad
Fibra
Carbohidratos de
fácil disponibilidad
Digestibilidad
35 a 60%
85 a 90%
Lugar de
digestión
Rumen
Rumen: 60 a 90%
Int. delgado: 10 a
40%
Tasa de
digestión
Lenta a
moderada
Moderado a rápido
Proteína
• Proteína cruda (Weende)
– Amino ácido:
• Amino ácido esencial
• Amino ácido no esencial
• Semiesenciales
•Amino ácidos
•Totales
•Digestibles Totales
•Digestibles a nivel de ileo (aparente)
•Digestibles nivel de ileo (verdadero)
Proteína en monogástricos
Proteína Ideal
Aves y cerdos
Proteína Ideal:
• Es el perfil de aminoácidos esenciales dietéticos o
digestibles que corresponde justamente al perfil de
aminoácidos requeridos por el animal
• Los requerimientos de un aminácido esencial están
asociados proporcionalmente con las necesidades de otros
aminoácidos
• Cuando se incrementa el suministro de un aminoácido,
el comportamiento del animal (ganancia de peso, porcentaje
de postura o producción de leche) mejorará, siempre y
cuando ese sea el aminoácido limitante.
Cont….Proteína Ideal
• El balance de aminoácidos para satisfacer las necesidades
de los animales en una dieta es esencial, cuando se utiliza una
cantidad mínima de proteína
• Las necesidades de todos los demás aminoácidos se
expresa como porcentaje de los requerimientos de lisina
Cont….Proteína Ideal
• Razones por las que se emplea la lisina como referencia
• En dietas para cerdos y aves, la lisina es el primero o
segundo aminoácido limitante
• La suplementación de este aminoácido es económica
• Su análisis no es complicado
• La lisina de la dieta se usa sólo para mantenimiento y
crecimiento. No es precursor de otros aminoácidos
• La información sobre los requerimientos de lisina para
diferentes dietas (materias primas), condiciones ambientales y composición corporal es de fácil acceso.
Perfil ideal de aminoácidos para mantenimiento,
acumulación proteica, síntesis de leche y crecimiento
de tejidos en cerdos (NRC 1998)
Manteni Acumulación
-miento
proteica
Síntesis
láctea
Crecimiento
tejido
Lisina
100
100
100
100
Arginina
200
48
66
105
Histidina
32
32
40
45
Isoleucina
75
54
55
50
Leucina
70
102
115
109
Metionina
28
27
26
27
Met - Cist
123
55
45
45
Fenilalani
na
50
60
55
60
Fenil Tirosina
121
93
112
103
Cont…perfil ideal de aminoácidos
Mantenimiento
Lisina
100
Acumulación
proteica
100
Síntesis
láctea
Crecimiento
tejido
100
100
Treonina
Triptofan
o
Valina
151
26
60
18
58
18
58
10
67
68
85
69
Perfil ideal de aminoácidos para cerdas (NRC 1998)
Lisina
Lactación
100
Gestación
100
Metionina
Treonina
Triptofano
27
62
17,7
28
80
19,5
Isoleucina
Valina
56
85
59
67
Proteína ideal para cerdos en crecimiento a diferentes pesos
(Baker 1997)
Lisina
10 a 20 kg 20 a 50 kg
100
100
50 a 100 kg
100
Met + Cis
Treonina
Triptofano
60
65
17
62
67
18
64
70
19
Isoleucina
Leucina
60
100
60
100
60
100
Fenil + Tir
Valina
95
68
95
68
95
68
Perfil ideal de aminoácidos para gallinas y de huevos
blancos y parrilleros (NRC 1994)
Ponedoras
Pollos 2 a 3
semanas
Pollos 3 a 6
semanas
Lisina
100
100
100
Arginina
101
114
110
Glicina +
serina
-----
114
114
Histidina
25
32
32
Isoleucina
94
73
73
Leucina
119
109
109
Metionina
43
45
38
Met + cist
84
82
72
Prolina
-----
55
55
Cont………Perfil ideal de aminoácidos
Ponedoras
Lisina
Treonina
Triptofano
100
68
23
Valina
101
Pollos 2 a Pollos 3 a
3 semanas 6 semanas
100
100
73
74
18
18
82
82
Proteína en rumiantes
SISTEMA DE CORNELL
http:www.cornel Department of Animal
Science de Cornell
Composición, degradación ruminal y digestión
intestinal de las fracciones proteicas
Fracción
Composición
Degradabilidad
ruminal (%/h)
Digestibilidad
intestinal (%)
A
NH3, NO3, AA, péptidos
Instantáneo
No llega a
intestino
B1
Globulinas, algunas
albúminas
200-300
100
B2
Mayoría de albúminas,
Glutelinas
5-15
100
B3
Prolaminas, Extensinas,
proteínas
desnaturalizadas
0.1-1.5
80
C
Productos Maillard, N
ligado a proteína
0
0
Van Soest (1994)
Análisis de las Fracciones Proteicas
Total
Buffer
Borato
Sol
A
B1
ATC
Inso
B2
B3
C
Detergente
Neutro
Sol.
A
B1
B2
Inso
B3
C
Detergente
Acido
Sol.
A1
B1
B2
B3
Inso
C
Sistema de NRC (2001)

Fracciones:
A (soluble: A, B1 y B2)
B (degradable y digestible:
B2, B3)
C (no utilizable, C)
Tasa de digestión de la proteína (%/Hr)
Fraccionamiento de la proteína cruda
del Pasto Kikuyo
100% Proteína total
38% Proteína soluble
Degradable
Sobrepasante
52% Proteína insoluble aprovechable
10% Proteína no aprovechable
Calidad de la proteína del pasto Estrella
10 o 2,7% MS
38 o 6,3% MS
52 o 9% MS
Costo de la urea:
1 a 2 kg de leche
por día
Valoración de las proteínas
Sistema de proteína
metabolizable
Eficiencia del uso de la proteína metabolizable
en producto
 Mantenimiento, crecimiento, producción de lana:
 ovejas: 40%
 Mantenimiento, crecimiento: bovinos: 47%
 Producción de leche: bovinos y ovinos: 95%
Maíz (% de la MS)
TND = 91%
PC = 10%
Prot.Met.= 7.18%
1000 g de maíz
100 g de PC
910 g de
TND
X (38%)= 38 g
X (62%)= 62 g PMic
38 (0.90) = 34.2
(62-15) (0.80)= 37.6
X (10.44%)= 95 g PMic
34.2 +
37.6 =
71.8 de Prot. Met.
Proteína Metabolizable
Potencial de fermentación
de la urea
95 g de prot. Microbial (TND)
62 g de prot. Microbial (PC degradable)
33 g de prot. Microbial (energía en exceso)
33 g de prot. Microbial ÷ 2.8 = 11.8 g de urea/kg de maíz
Urea: 45% N x 6.25 : 281.25 PC
Valoración de las proteínas
Valor biológico (Thomas Mitchell)
VB = 100 x N ing. – [(N fecal – N met.) + (N urin. - N endog.)]
N ing. – (N fecal - N met.)
Utilización neta de las proteínas (UNP)
UNP = P – O
I
P = N de la canal de animales alimentados con proteína
O = N de la canal de animales alimentados sin proteína
I = Consumo
Cont……….Valoración de las proteínas
Balance de nitrógeno (humanos)
B = I – (U + F)
Relación de eficiencia proteica (PER)
PER = Ganancia de peso
Consumo de proteína
Cont……….Valoración de las proteínas
Relación de proteína neta
NPR = Ganancia de peso + Pérdida de peso
Consumo de proteína
Prueba de crecimiento
Principio  alta correlación entre crecimiento y
acumulación de A.A.
Método químico “Chemical Score”
Compara el perfil de AA del huevo con el de una
materia prima. Se asigna un valor a la materia prima
según sea la proporción del AA más limitante
Ru m in al F eed Ca rbo h yd rate Fe rm en tat io n Pro fi le
•trigo > cebada> maíz > sorgo
•molienda, ensilado, vapor
•Cuán rápido y cuánto
R a te o f F e rm e n ta tio n
azúcares
almidones y pectinas
almidones
EA T
1
3
5
7
9
11
13
celulosas
15
17
19
21
23
T im e a ft e r F e e d in g (h )
Heinrichs 2006
Niveles de Proteína Degradable y CNF
(% MS) en pastos tropicales
39
37
35
33
31
29
27
25
23
21
19
17
15
13
11
9
7
5
3
Pro. Deg.
CNF
Kikuyo
Estrella
Toledo
Dictyoneura
Tanzania
CNF
Pro. Deg.
La proteína microbial y
nuestras materias primas
Contenido A. A. limitantes
Lisina (%)
Metionina
(%)
H. de pescado
7.9
3.0
H. de soya
6.3
1.4
H. de algodón
4.1
1.6
Dest. Secos granos
2.2
1.8
Sub. Cervecería
4.1
1.7
Prot. microbial
7.7
2.1
La proteína microbial y nuestras
fuentes de CNF
Contenido A. A. limitantes
Lisina (%)
Metionina (%)
Semolina
4.7
2.1
Acemite
4.1
1.6
Maíz
2.8
2.1
Pulpa cítricos
2.6
1.0
Prot. microbial
7.7
2.1
Proteína microbial
• Síntesis en vaca adulta: 1,5 y 2,5 kg/ día
Aminoácidos críticos
Lisina (%)
Metionina (%)
Proteína
microbial:
17.3
5.2
Harina de
pescado:
17.2
6.3
Energía
Determinación:
 Bomba calorimétrica (Energía Bruta)
 Pruebas ‘in vivo’ (digestibilidad)
 Ecuaciones de regresión simples
 Modelos mecanísticos
Energía
• Caloría. Qué es una caloría?
– ε para pasar 1 g de agua de 15,5
a 16,5 C
– 4,184 julios
– Julio: 0,24 calorías
• Kilocaloría (monogástricos)
• Megacaloría (rumiantes pesados)
Energía
Ecuaciones simples
Bermuda:
TND : 95,679 – (1,224 X ADF)
(%)
Ensilaje de maíz
ENL : 1,044 – (0,0124 X ADF)
(Mcal/ lb)
Energía
• Energía bruta
• Energía digestible
• Energía metabolizable
• Energía neta (mantenimiento –
lactancia, ganancia)
Metabolismo Energético
E. Metabolizable
EM (EMN, EMVN)
Aves, cerdos
2900 kcal
E. Digestible
(E.D.)
TND
Energía
Cerdos, conejos
EB
3200 kcal
4000 kcal
E. fecal
E. Urinaria
Prod. Gases
Digestión
E. Neta
ENm
ENg
2300 Mcal
calórico
EN producción
G. Leche
G. Carne
EN mantenimiento
Factores que afectan la disponibilidad de
energía de los alimentos
• Especie animal
• Propiedades físico/ químicas del alimento
– Factor de procesamiento del alimento (PAF)
• Cantidad de alimento consumido (1 X, 2 X, 3 X, etc)
– Velocidad de pasaje
• Formulación de la dieta
– Factores asociativos
Estado sanitario del TGI
(control de parásitos, uso de aditivos)
Energía del maíz en diferentes
especies animales
Niveles de EM del maíz en diferentes especies:
Aves: 3,35 EMN, Mcal/kg tal como ofrecido
3,47 EMVN
Cerdos: 3,42 Mcal/kg tal como ofrecido
Bovinos: 3,12 Mcal/kg de MS (metano?)
Análisis de energía en forrajes
TND y ENL
• Ejemplo de ecuación de OSU (modelo mecanístico)
TND =
• CP x e -0.012xADIN +
• .98 x (100-FDNpc-EE-PC-Ceniza) +
• .94 x (EE x 2.7) +
• .75 x (FDNpc-L)x(1-[(L/FDNpc).667] -7
ENL (Mcal/ lb) = 0,0111 * TND (%) – 0,0545
ENL (Mcal/ kg) = ENL (Mcal/ lbs) * 2,2
Fuentes de minerales
“Minerales traza orgánicos”
• Metal ‘acomplejado’ a compuesto orgánico
– Amino ácido, péptido, ácido orgánico o
carbohidrato
• Por lo general 1,0 a 2,0 X más disponible que los
sulfatos
• La diferencia de costo por lo general es mayor que
la diferencia de disponibilidad
Cont…Definiciones
• Proteinatos-metal:
– Producto que resulta de la quelación de una sal
soluble con un aminoácido, o proteína
parcialmente hidrolisada
• Complejos polisacáridos metal:
– Complejo de una sal soluble con un polisacárido
– Producto que resulta de la reacción de un ión
metálico de una sal metálica soluble con un
aminoácido, con una relación molar de un mol
del metal…………………..
Cont…Definiciones
• Quelatos aminoácido metal:
– Producto que resulta de la reacción de un ión
metálico de una sal metálica soluble con un
aminoácido, con una relación molar de un
mol del metal a uno a tres moles de aminoácido
para formar enlaces covalentes.
Cont…Definiciones
• Complejos metal aminoácidos:
– Es el producto resultante de acomplejar una sal
soluble metálica con un aminoácido
Association of American Feed Control Officials, AAFCO
Minerales (inorgánicos y ‘orgánicos’)
Costo vs. Disponibilidad
Disponibilidad (en general):
Orgánicos > Sulfatos = Cloruros > Óxidos = Carbonatos
Costo (en general):
Óxidos < Carbonatos < sulfatos < cloruros < orgánicos
El caso del cobre
Páncreas
Abomaso: pH 1,5-2,5
Duodeno
pH 7,5-8,5 (exceso de OH-)
Cu+2 libre no puede existir a este pH!!
Algunos iones de Cu se hacen insolubles = no absorbibles
Algunos iones Cu se acomplejan:
-forman complejos solubles (amino ácidos, azúcares)
-forman complejos insolubles = no se absorben
Duodeno pH 8,0
Cu
Cu
+2
Cu
+2
+2
Cu +2
Cu
+2
Cu
+2
Cu
Cu
Cu
+2
+2
+2
+2
Cu +2
Cu
lisina
OH- histidina
picolinato
lignina
Cl-
OH- oxalato
Citrato
OH-
propionato
OH-
OH-
glutamina
Cl-
Duodeno pH 8,0
+2
Cu
OH OH-
Cu- +2
OH OH-
Cu +2
Cl
Cl
Cu +2 lisina
Cu +2histidina
Cu +2picolinato
Cu +2
lignina
Cu +2
oxalato
Cu
+2
Citrato
Cu +2
glutamina
Cu +2
propionato
Cu +2
lisina
Cu
Cu
+2
+2
lisine
Cu
lisina Cu +2 lisina
+2
Cu +2
Cu +2 citrato
propionato
lisina
Cu
+2
propionato
Cu +2
Cu +2
Cu
+2
Suplementación Mineral
Costo vs. Disponibilidad
Disponibilidad (en general):
Orgánicos > Sulfatos = Cloruros > Óxidos = Carbonatos
Costo (en general):
Óxidos < Carbonatos < sulfatos < cloruros < orgánicos
Niveles máximos de metales pesados
admitidos por la Unión Europea
Fluor (F)
Máx. 0.2%
Arsénico (As)
Máx. 10 mg/ kg
Cadmio (Cd)
Máx. 10 mg/ kg
Plomo (Pb)
Máx. 15 mg/ kg
Mercurio (Hg)
Máx. 0.1 mg/ kg
Tablas de composición de alimentos
Composición de los ingredientes
Tablas de requerimientos:
NRC
ARC
INRA
Casa comerciales (Degusa, Rhome Poulenc,
Novus, etc.)