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Medio Ambiente
PRINCIPIOS DE NUTRICION
Y ALIMENTACION ANIMAL
MODULAR 2011
CONSUMO
REQUERIMIENTOS
-------REQUERIMIENTOS DE
ENERGIA
REQUERIMIENTOS
NUTRICIONALES
APORTES
Bioenergética
Estudio de los cambios energéticos
(transferencia y utilización de la
OBJETIVOS
energía) que acompanan las reacciones
químicas en los organismos vivos.
CONTENIDOS
Estudio del aporte energético de los
alimentos y de los requerimientos de
energia de los animales
Energía: capacidad de realizar
un trabajo
Formas de energía:

Química: usada para realizar los
Unidades
Recomendación (concentración en la
dieta)

Ejemplo: recomendación de Energia para una
gallina ponedora = 2900 kcal EM/kg alimento
trabajos celulares

Eléctrica y mecánica: usada para los
trabajos fisiológicos

Requerimiento (unidades diarias)

El Requerimiento de Energia de un caballo es
de 13,4 Mcal /dia.
Térmica: usada para mantenimiento
de temperatura corporal
1
Tipos de Requerimientos
Tablas de requerimientos
Requerimientos de Mantenimiento





Metabolismo basal
Termoregulaciñon
Actividad voluntaria
Renovación de tejidos
Etc.
Requerimientos de Producción




Engorde
Gestación
Trabajo
Etc.
Elaboradas por el NRC, el INRA, el FEDNA.
Tablas AAFCO (recomendaciones)
Cada sistema calcula los requerimientos
mediante diferentes metodologías e
hipótesis.
Por lo tanto no necesariamente las tablas
coinciden en los requerimientos para una
determinada especie en el mismo estado
productivo
Requerimientos Energéticos
Unidades
Es el primer factor limitante de la
Caloría : calor necesario para elevar la
produccion, condiciona:
temperatura de un gramo de agua de
14,5 a 15 , 5 gC a 1 atm de presión.

El nivel de ingestion

El nivel de produccion
una masa de 1 kg una distancia de un

El indice de conversion
metro con una aceleración de un
Joule: energía necesaria para desplazar
metro/segundo.
Unidades
Calorias (cal) – joule (4,18 joule = 1 cal)
Kilocalorias (Kcal)
Megacalorias (Mcal)
Unidades
Energía
Energía
Energía
Energía
Energía

Requerimiento Mcal/dia
Recomendacion Mcal/kg MS




Bruta (EB)
Digestible (ED)
Metabolizable (EM)
Neta mantenimiento
Neta produccion
Lactancia
Engorde
Gestación
Postura – huevos
Etc.
2
Utilización de la energía…
Sistemas de Alimentación …
Energía Bruta (EB)
Energía fecal
 Dietaria
 Metabólica
Cerdos: EM
Aves: Emv - EMn
Energía Digestible (ED)
Producción de gases en digestión
Rumiantes: EM, EN y TND
Energía urinaria
 Dietaria
 Metabólica
Energía Metabolizable (EM)
Vacas lecheras de alta producción: EN
Incremento calórico
 Trabajo digestivo
Equinos: ED
 Calor de fermentación
Energía Neta (EN)
 Calor de utilización de
nutrientes
Mascotas: EM (RER)
Energía Neta
mantenimiento (Km )
Energía Neta
producción (Kp)
Requerimientos energéticos
Mantenimiento

Gasto de metabolismo basal
35-40% funciones orgánicas básicas
35-45% metabolismo celular


Mantenimiento temperatura corporal
Realizar movimientos
Energía de mantenimiento
Fracción de Energía Neta (EN)
consumida destinada a mantener el
equilibrio energético del animal
Comprende:


Producción


Cantidad de producto
Composición del producto
Metabolismo Basal o requerimiento
basal de energía
Es el calor producido por un animal bajo las
siguientes condiciones:




Estado nutricional adecuado
Temperatura ambiente de confort
Reposo (recostado)
Estado post-absortivo
Incluye: funciones básicas y metabolismo
celular.
La energía empleada se disipa como calor,
siendo en muchos casos utilizada para
mantener la temperatura interna.

Metabolismo basal
Termorregulacion
Actividad voluntaria del animal
ENm= MB + AVol + V. Temp
Requerimientos energéticos de
mantenimiento (50-60% del MB)
1) Costo energético de funciones
básicas:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Renal......................................... 22 - 23%
Cardíaca....................................9 - 11 %
Respiratoria...............................5 – 7 %
Tejido nervioso..........................10 – 15 %
Hepática....................................5 – 10 %
Muscular .................................. 28 – 23 %
(Baldwin, 1980)
3
Requerimientos energéticos de
mantenimiento (40-50 % del MB)
Requerimientos energéticos de
mantenimiento
La energía para cubrir los gastos de
mantenimiento se consume
produciendo calor que se elimina al
exterior.
2) Costo energético del metabolismo celular
Resíntesis de proteínas................. 9 -12 %
Resíntesis de lípidos...................... 2- 4 %
Las técnicas para medir el
requerimiento de mantenimiento se
basan en calorimetria directa o
indirecta.
Transporte iónico
Bomba Na/K.................... 25-35%
Bomba Ca ..................... 5 – 10 %
(Baldwin, 1980)
Requerimiento de mantenimiento
Requerimiento de mantenimiento
Calorimetría indirecta
Calorimetría directa

Midiendo el calor producido en
estado de ayuno, reposo y ambiente
termoneutro.(MB)

Midiendo el consumo de oxígeno
y la eliminación de CO2
Cociente Respiratorio= Vol CO2
producido / Vol O2 consumido
Valor Calórico del Oxígeno
Peso Metabólico
RELACION % VICERAS / PESO VIVO
La producción de calor
está relacionada con los
tejidos metabólicamente
activos, más que con el
peso corporal
4
Requerimientos de EN mantenimiento
NRC PM= PV 0,75
Actividad metabólica
de distintos tejidos animales.
% del
peso corporal
Hígado – Riñón Corazón
EsqueletoMúsculo
Resto del cuerpo
% de O2
Bovinos
NRC PM = PV 0,88 Caninos
(1)
AAFCO PM = PV 0,67 Caninos
5
60
40
25
55
15
El coeficiente es variable para las
especies pero se utiliza en general para
unificar las especies la potencia 0,75.
(1) Oxígeno consumido por cada territorio
Cálculo del Metabolismo Basal
Calor producido en ayuno
Bovinos = 72 a 85 kcal x kg PM
MB (kcal/dia) = a x b (n)
a =Calor producido en ayuno por kg de
PM
b = Peso vivo del animal en kg
n = Potencia que correlaciona tejido
con mayor tasa metabolica.
Aves = 78 a 129 kcal x kg PM
Animales poiquilotermos = 32 kcal x
kgPM
Para el curso:
MB = 77 kcal x PV 0,75
ACTIVIDAD VOLUNTARIA
Su valor depende del movimiento
2. Actividad Voluntaria
de los animales para
proveerse de los alimentos
5
Factores que la afectan
ENm: Actividad voluntaria, gasto
energético relativo al MB
Características del terreno

Pendiente

Presencia de barro – nieve
Situación : Aumento en referencia al MB
Metabolismo Basal : 100
Disponibilidad de forraje
Potrero pequeño
Edad – joven – adulto
: 116 -- 16%
Alta disponibilidad de forraje : 134 -- 34%
Estado libre o estabulado
Baja disponibilidad de forraje : 172 --72%
ACTIVIDAD VOLUNTARIA
ACTIVIDAD VOLUNTARIA
En Animales en Pastoreo 20 – 35 % del M.B.
En Animales
Estabulados
10 % del M.B.
Variación de Temperatura
Req. Energético
60
3.Variación de Temperatura
( ∆ T° )
50
ZONA
de
TERMO NEUTRALIDAD
40
30
20
Temperatura
Crítica Superior
Temperatura
Crítica
10
0
0
10
20
ºC
30
40
50
C.Fiora
6
Requerimiento de mantenimiento
ZONA DE TERMONEUTRALIDAD
En la práctica :
ESPECIE
TEMPERATURA
AMBIENTE ( º C )
CANINOS
13 - 16
AVES
12 - 26
BOVINOS
5 - 20
PORCINOS
20 - 26
ENm = MB + Actividad Voluntaria +
Coef de Variación de Temperatura
MB = PV 0,75 * 77 kcal
Variación de temperatura = 0
ENm = MB + Actividad Voluntaria
Requerimientos de produccion
Requerimientos energéticos de producción
La energía de los nutrientes no
utilizados para el mantenimiento
se almacenan en forma de
compuestos químicos.
La energía de producción es la
energía contenida en la producción
animal (carne, leche, huevo, etc.)
El cálculo se basa en determinar la
energía retenida en el producto.
Energía Neta de Producción …
 Crecimiento
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
Requerimientos de producción
Fórmulas o tablas
 Engorde
 Lactación
 Lana y pelo
 Reproducción
EN producto = cantidad de
Producto (g.) x concentración
de energía en el producto
(kcal/g.)
 Trabajo
7
Requerimiento para la producción
de leche
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%
ENp depende de la composición de la
leche
Cálculos:
La leche contiene cantidades variables
4,9% x 4.2 kcal./g = 20.58 kcal
3,5 % x 5.6 kcal./g = 19.60 kcal
de agua, proteína, grasa, hidratos de
3,7% x 9.4 kcal./g = 34.78 kcal
carbono y cenizas.
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 ganancia
de 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
Tejido magro = 20 – 30% de Proteína

Tejido Adiposo = 80 – 95% de Grasa
Eficiencia de Utilización de la Energía Metabolizable (k) vs. Q
1. Composición de la dieta.
2. Destino de la energía de la dieta.
Requerimientos de EM
EM
k
Calor
EN
Composición de alimento
Destino de la energía
Especie animal
Eficiencia de utilización de


la Energía Metabolizable (k)

Costo de la ganancia de peso
0.8
0.7
0.6
Mantenimiento
0.5
Lactación
0.4
0.3
Engorde
0.2
Gestación
0.1
0
.4
36
41
.5
45
50
.5
54
59
.6 .2 .7 .3
63 68 72 77
Metabolicidad (Q%)
8
Eficiencia de utilización de la EM
para la síntesis de proteína y grasa
Requerimientos de EM
EM
Síntesis proteína k = 0,45
Composición de alimento
Destino de la energía
Especie animal
k
Calor
EN
Síntesis grasa k = 0,7
Producción total de calor
PRODUCCION TOTAL DE CALOR
*ENm
I.C.m.
I.C.m.
EM
Metabolismo Basal
Km
Kp
Actividad Voluntaria
Variación de Temperatura
Trabajo Digestivo
Calor de Fermentación
Acción Dinámico Específica
* IC
ENm
ENm
*ENP (trabajo)
ENp
I.C.p.
I.C.p.
PTC (en ayuno) = ENm
PTC (en mantenimiento) = ENm + I.C.m = EM
PTC (en producción) = ENm + I.C.m. + I.C.p.
REQUERIMIENTOS DE ENERGÍA
EB
EM
kl
km
ENe
ENm
AVES – REQUERIMIENTO
EMv
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).
ED
ke
+ENt
ENl
9
ENERGIA METABOLIZABLE (EM)
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)
Corrección por balance de N
mamíferos: 7.45 kcal/g de N
Aves: 8.22 kcal/g de N
Balance negativo: se adiciona
positivo: se resta
-Pérdidas de E en orina:
(Compuestos nitrogenados)
Compuesto
Urea
Creatinina
NH4+
Ác.Úrico
AA
% del N total
80 - 90
3-4
2.5 - 4.5
1-2
1-2
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 pequeñas
Cachorros entre 3 y 12 meses = RER x 2 (hasta 2.5)
Adultos de razas grandes = RER x 1.6
Adultos de razas pequeñas = RER x 1.8
Gestación = 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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