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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).
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