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Evaluación de alimentos para animales
Gustavo JaurenaCátedra de Nutrici ón y Alimentaci ón AnimalDepartamento Producción AnimalFacultad de Agronomía - UBA
Principios básicos
Alimentación
Alimentos y Nutrientes
Requerimientos
Producción Animal
Evaluación
Objetivos
¢ Analizar la importancia de la evaluación de alimentos en los sistemas de producción animal
¢ Conocer los principales sistemas de evaluación de alimentos para animales
¿Para qué evaluar los alimentos?
Objetivos de la evaluación de alimentos
¢ Valorar la calidad química, microbiológica o nutricional de los alimentosl Estimación del valor nutritivol Predicci ón de la productividad animall Diseñar raciones para animalesl Planificar la compra de alimentosl Presupuestar la compra de alimentos
necesariosl Establecer parámetros normales de
composición de los alimentos
Valor nutritivo
La productividad animal es la mejor
evaluación de la calidad de los alimentos, y
está mayoritariamente determinada por
el consumo,
la digestibilidad y
la eficiencia de utilización de los
nutrientes
¿Qué significa el valor nutritivo de los alimentos?
¢ Valor nutritivo (VN)
ldigestibilidad
lconsumo
leficiencia de utilización
Explican hasta 80% de la variación del VN
(Mertens, 2000)
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?
¢ Características organolépticasl Heno, silaje,
concentrados
¢ Aspectos microbiológicosl Presencia de
microorganismos l Presencia de toxinas
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?
¢ Características organolépticasl Heno, silaje, concentrados
¢ Aspectos microbiológicosl Presencia de microorganismos l Presencia de toxinas
¢ Aspectos físicosl Microscopial Tamaño de part ícula, peso hectolítrico
Concepto de fibra efectiva
¢ Fracción del alimento que estimula la rumia –relacionada con tamaño de partícula
¢ > rumia > saliva > pH¢ Rumen saludable – Buena digestión de la
fibra
¢ Existen métodos a campo para medir tamaño de partícula y fibra efectiva (Penn State Separator)
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?Aspectos físicos
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?Aspectos físicos
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?Aspectos físicos
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?Aspectos físicos
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?Aspectos físicos
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?Aspectos físicos
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?
¢ Características organolépticasl Heno, silaje, concentrados
¢ Aspectos microbiológicosl Presencia de microorganismos l Presencia de toxinas
¢ Aspectos físicosl Microscopial Tamaño de partícula, peso hectolítrico
¢ Composición químical Para predecir su capacidad de aportar nutrientes (e.g. PB, EE,
Fibras)l Presencia de contaminantes
¢ Valoraciones nutricionalesl e.g. Digestibilidad, valor biológico, Eficiencia neta proteica
Muestreo
Muestreo
¢ El objetivo del muestreo es hacer inferencias acerca de todo el alimento con base en la información contenida en una muestra.
¢ Es necesario que la muestra sea representativa, es decir que contenga los mismos constituyentes y en las mismas proporciones que el material que se desea estudiar.
Identificación de las muestras
¢ Nombre del establecimiento y del productor¢ Fecha de muestreo.¢ Potrero, composición botánica, estado.
fenológico, partida de alimento, etc (según corresponda).
¢ Condiciones de almacenamiento.¢ Análisis solicitado.¢ Especie y categoría de animal al que se
destinará el alimento.
Procesamiento y conservación de muestras en el laboratorio
Secado a 65 ºC Muestras secas ymuestras secadas a 65ºC
Molienda
Muestra molida
MS 105ºC
Cenizas PB Otros
Muestras humedas
Materia seca
Contenido de humedad o materia seca
¢ Destilación por tolueno
¢ Liofilización
¢ Secado en estufa
¢ Secado con horno de microondas
l Conveniente para mediciones a campo
l No es aceptable para trabajar en el laboratorio
Liofilizacion vs. Estufa
20
25
30
35
40
45
20 25 30 35 40 45
Liofilización (% MS)
Est
ufa
(% M
S)
MATERIA SECAAOAC 1990
Para MS (MS total): se pesa una determinada cantidad de alimento y se seca en estufa de aire forzado a 105°C durante 4hs.
Para análisis químicos: la muestra se seca a 65°C durante 48hs. para evitar daños por calor, posteriormente se muele a 1mm.
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?
¢ Características organolépticasl Heno, silaje, concentrados
¢ Aspectos microbiológicosl Presencia de microorganismos l Presencia de toxinas
¢ Aspectos físicosl Microscopial Tamaño de partícula, peso hectolítrico
¢ Composición químical Para predecir su capacidad de aportar nutrientes (e.g. PB, EE,
Fibras)l Presencia de contaminantes
Métodos químicos
Análisis proximal o método de Wendee
¢ Materia seca (65°C y 105°C, absoluta)
¢ Cenizas (550°C)
¢ Proteína bruta (Kjeldhal; NT * 6.25)
¢ Fibra bruta o cruda
¢ Extracto etéreo (compuestos solubles en solvente orgánico)
¢ Extracto libre de nitrógeno o no nitrogenado
ELN ó ENN = 100 – (Cen + PB + FC + EE)
Métodos químicos
C E N I Z A S
•Constituye el residuo inorgánico que resulta de incinerar el alimento a 550º. •Lo que se combustiona es la MO, de modo que MS = MO + cenizas. •Esta fracción contiene los minerales y la sílice.
EXTRACTO ETÉREO
Es un estimador de la fracci ón lipídica del alimento, aunque incluye otras sustancias como vitaminas liposolubles (A,D,E,K), algunos pigmentos y ciertas hormonas.
La extracción se realiza con éter mediante un extractor denominado Soxhlet, durante 6 hs.
¢ Se define como N Kjeldahl x 6,25 (las proteínas contienen en promedio, un 16% de N).
¢ En el caso de la leche y la case ína se utiliza 6,39 y para la harina de trigo 5,75.
¢ Incluye proteína verdadera y nitrógeno no proteico (NNP) como AA libres, ácidos nucleicos, aminas, amidas, etc.
¢ NO3- y NO2
- también son NNP pero no se detectan por Kjeldahl.
PROTEÍNA BRUTA o CRUDA
PROTEÍNA BRUTA (PB)
Muestra
SO4(NH4)2
+ H2O + CO2
NH3
NT
H2SO4 +Catalizador
NaOH
Ác. Bórico
Titulación
Digesti ón
Destilación
H2SO4
FIBRA BRUTA
Se determina luego de la extracción con éter, mediante hidrólisis con ácido sulfúrico e hidróxido de Na, pretendiendo simular una digestión ácida (estómago) y una alcalina (intestino), por lo cual representaría la fracci ón indigestible de los CHOs.
Fibra Bruta (FB)¢ Residuo remanente de digestiones ácida y
alcalina bajo condiciones controladas ¢ Constituida por cantidades variables de
hemicelulosa, celulosa, lignina y pentosanos que resistieron las dos digestiones
¢ Generalmente un alto porcentaje de hemicelulosa de disuelve durante la digestión ácida, al igual que parte de la lignina durante la alcalina
¢ Posee escasa capacidad descriptiva para describir el contenido de fibra en forrajes
EXTRACTIVO LIBRE DE NITRÓGENO (ELN)
ELN = 100 – (CE + EE + PB + FB)
• El ELN estima la suma de almidón, azúcares solubles y otros compuestos,
todos digestibles para el animal.
• Sin embargo, presenta contenidos variables de hemicelulosa y lignina, que
deberían estar incluidos en la fracción fibrosa.
• Por este motivo, el método de Weende presenta serias limitantes para
analizar forrajes con alto contenido de pared celular (pasturas, silajes,
henos).
Total de nutrientes digestibles (TND)
TND = (FC x dig) + (PB x dig) + (ELN x dig) + (EE x dig) x 2.25
FC
TND
Método de Van Soest
¢ Es un sistema ideado para caracterizar la fracción fibrosa de los forrajes
Métodos químicos
Método de Van SoestVan Soest et al. (1963a, 1970, 1991)
PARA PARA FORRAJESFORRAJES
El método de los
detergentes de Van Soest
(Van Soest et al. 1991)
permite separar a estos
componentes estructurales
de acuerdo a su disponibilidad
nutricional y puede servir
para predecir digestibilidad
(Van Soest, 1994).
Esquema de Van SoestMateria seca
FDN-Hemicelulosa-Celulosa-Lignina-Cenizas insolubles
SDN(azúcares, CHO reserva,
ácidos orgánicos,Proteínas solubles, nitrógeno
no proteico, lípidos)
Digestión con detergente neutro a 100°C, 1h.
FDA- Celulosa- Lignina- Cenizas insolubles
Digestión con detergente ácido a 100 °C, 1h.
- Lignina- Cenizas insolubles
Digestión con H2SO4, 72%
Cenizas insolubles
Ignici ón, 550°CLDA
Acidos Org.
Mono +Oligo-
sacáridos
Almidones
Dextrinas
Fructosanos Pectinas
Galactanos
?-Glucanos
Hemicelulosas Celulosa
FDA
Carbohidratos no fibrosos
Fibra soluble en DN
FDN
Hall, 2007
Carbohidratos no estructurales
FDN, FDA, LDA FIBRA vs PARED CELULAR
El término “fibra”, en forma genérica hace referencia a todos los alimentos y componentes de alimentos
que no resultan digestibles por enzimas de mamíferos (Moore y Hatfield 1994).
Sin embargo, en nutrición de rumiantes el concepto de “fibra” se aplica a forrajes e involucra
específicamente a la pared celular (Jung, 1997).
DefinicionesJung and Allen, 1997
PARED CELULARPARED CELULAREstructura biológicamente compleja.
FIBRAFIBRAProducto analítico con característicasnutricionales.
¿Qué se puede evaluar en los alimentos?
¢ Caracter ísticas organol épticasl Heno, silaje, concentrados
¢ Aspectos microbiol ógicosl Presencia de microorganismos l Presencia de toxinas
¢ Aspectos f ísicosl Microscopial Tamaño de partícula, peso hectolítrico
¢ Composición químical Para predecir su capacidad de aportar nutrientes (e.g. PB, EE,
Fibras)l Presencia de contaminantes
¢ Valoraciones nutricionalesl e.g. Digestibilidad, valor biológico, Eficiencia neta proteica
Ejercitación
Conversión base seca a base húmeda
¢ La formulaci ón de raciones se realiza en base seca
¢ La humedad de los alimentos utilizados es muy variable
¢ La mezcla de los alimentos para la preparación de dietas, complementos y suplementos se realiza con los alimentos tal cual (base húmeda)
Base humeda vs. Base seca
¢ Base humeda: incluye el agua naturalmente presente en los alimentos
¢ Base seca: excluye el agua de los alimentos
Base húmeda
MS
H2O
100%100%
Base seca
88% MS, 15% PBbh
Base húmeda
MS
H2O
100%100%
Base seca
88% MS, 15% PBbh
PB: 15%
MS
PB: 17%
Base húmeda
MS
H2O
100%100%
Base seca
88% MS, 15% PBbh
PB: 15%
MS
PB: 17%
MS
PB: 17%
Materia húmeda, 100 g
Agua, 25 g
Materia seca, 75 g
Materia seca, 100 g
Cenizas
Materia orgánica-PB-FC-EE-ELN ó ENN
Métodos químicos
Calculo del contenido de PBBH de un alimento que contiene 88% MS y 17% PBBS
% NutrienteBH = % NutrienteBS * % MS/100
% PBBH = % PBBS * % MS/100
% PBBH = 17 % PBBS * 0.88
% PBBH = 15