NUTRICIÓN ANIMAL 2017

Marcelo Antúnez

Dr. en Ciencias Veterinarias

mantunezfros@gmail.com

ESTRUCTURA DE LA CLASE

1. PRESENTACIÓN DEL CURSO PROGRAMA

METODOLOGÍA

APROBACIÓN

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

Programa del curso Unidad I. INTRODUCCIÓN A LA MATERIA

Definiciones: nutrición, nutriente, alimentación, alimento y ración.

Composición química de los alimentos. Práctico: Métodos de análisis Weende y Van Soest.

Unidad II. MINERALES Y VITAMINAS Macro y Microminerales. Funciones, requerimientos y

utilización de los minerales en el organismo animal.

Vitaminas. Definición, clasificación. Funciones y fuentes. Unidad III. AGUA

Propiedades y funciones. Balance hídrico. Regulación del balance hídrico. Factores que afectan el consumo de agua. Requerimientos de agua.

Programa del curso Unidad IV. ALIMENTOS

Los nutrientes en los alimentos: Clasificación y características principales de cada grupo.

Forrajes: Pasturas, forrajes toscos, forrajes conservados. Alimentos concentrados (energéticos y proteicos).

Granos y subproductos agroindustriales.

Unidad V. CONSUMO Regulación neuroendócrina del consumo de alimentos por los

animales.

Factores que afectan el consumo de alimentos.

Métodos de estimación del consumo.

Unidad VI. DIGESTIÓN DE NUTRIENTES Y DIGESTIBILIDAD Digestión y digestibilidad de carbohidratos, proteínas y lípidos en

monogástricos y rumiantes.

Factores que determinan la digestibilidad de los alimentos.

continuación…

Programa del curso

Unidad VII. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS, PROTEÍNAS Y LÍPIDOS Metabolismo y partición de nutrientes en monogástricos y

rumiantes.

Unidad IIX. BIOENERGÉTICA Energía en los alimentos y su utilización.

Requerimientos de energía en los animales.

Métodos de estimación de los requerimientos de energía (Sistema de alimentación NRC, AFRC y CSIRO).

Unidad IX. BALANCE NUTRICIONAL Aportes y requerimientos de nutrientes, evaluación de dietas.

continuación…

El curso consistirá en la presentación de aspectos teóricos de la disciplina en clases teóricas y teórico-prácticas en las cuales se aplicarán las temáticas presentadas en el programa.

Prácticas en los laboratorios de la Facultad: Se realizarán técnicas analíticas para la caracterización de la

composición química de forrajes. Determinación de los contenidos de Proteína Bruta por el método de Kjeldahl y determinación de la fracción Fibra por el método de Van Soest (Fibra Neutro Detergente y Fibra Ácido Detergente).

Reconocimiento del aparato digestivo del bovino, con el objetivo de estudiar el desarrollo ruminal (anatomía comparada Ternero - Adulto).

Alimentos insumos y subproductos utilizados en nutrición animal.

Salida al campo experimental de la Facultad y posibilidad de salida a un laboratorio externo (en coordinación).

Metodología

Aprobación del curso La asistencia a clases es de carácter obligatorio.

Aprobación de la materia: exámen final, en cuyo caso la

calificación mínima de suficiencia es de 6, correspondientes al 50% de los puntos de la prueba teórica y 50% de los puntos de la prueba teórica-práctica.

Para tener derecho a exámen se deberá acreditar la asistencia a un mínimo de 75% de las clases efectivamente dictadas, inasistencias debidamente justificadas se considerarán como media falta.

• MC DONALD, P. Nutrición Animal. 2011. Ed. Acribia, S.A. • CHURCH, C.D. El Rumiante. Fisiología digestiva y nutrición. 1993. Ed.

Acribia, S.A. • CHURCH, D.C.1989. Alimento y Alimentación del ganado- tomo I y II. Ed. H.

Sur

• FORBES, J.M. 2007. Voluntary food intake and selection y farm animals. 2da. Ed. Cabi. London, UK.

• BLUM, J.C. 1985. Alimentación de monogástricos - Ed Mundi Prensa. España • NATIONAL RESEARCH COUNCIL. 2000. Nutrient requirement of beef cattle. • Underwood, E.J. 2003. Los minerales en la nutrición del ganado. • Maynard, L., Loosli, H., Warner, R. 1989. Nutrición Animal

• Nutritional ecology of the ruminant. (2ª ed., 1994) Van Soest, P. J. Ed. Cornell

University Press

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA

• Bondi, A. 1988. Nutrición Animal

• Nutrición Animal. Manual de métodos analíticos. (1970) Bateman, J. Centro Regional de Ayuda Técnica, Agencia para el Desarrollo Internacional. Ed. Herrero Hnos.

• ALDERMAN, G., COTTRILL, B.R. 1993. Energy and protein requirements and protein requirements of ruminants. WALKING FOR, UK, CABI. 159 p. (The Agricultural and food research council´s, AFRC).

• FREER, M., DOVE, H., NOLAN, J.V. 2007. Nutrient Requirement of domestical

ruminants. CSIRO- Publishing, Collingwood, Australia.

NUTRICIÓN ANIMAL 2017

Composición química de los alimentos

Unidad I. Introducción a la materia

ESTRUCTURA DE LA CLASE 2. DESARROLLO DE LA PRESENTACIÓN

UNIDAD I. INTRODUCCIÓN A LA MATERIA

ALGUNAS DEFINICIONES

ALIMENTACIÓN DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA PRODUCCIÓN ANIMAL

ESQUEMA DE WEENDE (ANÁLISIS INMEDIATO DE LOS ALIMENTOS) – COMPOSICIÓN QUÍMICA

CONSTITUYENTES DE LOS ALIMENTOS

CARBOHIDRATOS (DEFINICIÓN, CLASIFICACIÓN QUÍMICA Y NUTRICIONAL)

CARBOHIDRATOS ESTRUCTURALES: IMPORTANCIA Y DETERMINACIÓN (TÉCNICA DE VAN SOEST)

CARBOHIDRATOS RAPIDAMENTE FERMENTESCIBLES

CARBOHIDRATOS DE ALMACENAMIENTO

TABLA DE COMPOSICIÓN QUÍMICA DE ALIMENTOS UTILIZADOS EN NUTRICIÓN ANIMAL

Nutrición Animal Es la ciencia que estudia los procesos mediante los cuales los animales seleccionan, consumen, ingieren y digieren los alimentos para obtener los nutrientes (agua, energía, aminoácidos, minerales y vitaminas) que se absorben para incorporarse a los procesos metabólicos de mantenimiento, crecimiento, reproducción y lactancia

Algunas definiciones…. Alimento: Sustancias que al ser ingeridas pueden ser

digeridas, absorbidas y utilizadas. En sentido general están compuestos por nutrientes.

Nutriente: elemento o compuesto químico requerido por el animal para satisfacer sus necesidades metabólicas.

Alimentación: es la disciplina de la producción animal encargada de estudiar la clase o tipos de alimentos consumidos por los animales, así como la proporción, preparación, presentación y racionamiento de estos

Ración: es el conjunto de alimentos que proporcionan los

nutrientes para cubrir las necesidades del animal y que son ingeridos durante 24 hs.

ALIMENTO PRODUCCIÓN ANIMAL

Digestión y absorción de nutrientes

Partición de nutrientes

Metabolismo celular

Digestión y absorción de

nutrientes

Partición de nutrientes

Metabolismo celular

ALIMENTACIÓN

Constituyentes de los Alimentos Análisis de Weende

MATERIA SECA

ALIMENTO

AGUA

Compuestos Inorgánicos (cenizas)

Materia orgánica

Carbohidratos Proteínas Vitaminas Compuestos secundarios: lignina, taninos..

Lípidos

Materia Seca (MS) :

La MS se determina a partir de la desecación de un alimento a 100 °C hasta peso constante.

Forrajes 60ºC

Alimento = MS + Agua Compuestos inorgánicos (minerales) Pueden ser estimados a través de la fracción

CENIZAS por incineración de un alimento a 550 °C hasta que el carbono ha sido eliminado.

MO= MS - Cen

Constituyentes de los Alimentos Materia orgánica

Carbohidratos Proteínas Vitaminas y Minerales

Compuestos secundarios

Lípidos

CARBOHIDRATOS C, H, O Monosacáridos: azúcares simples: triosas (C3H6O3), pentosas (C5 H10O5), hexosas (C6H12O6) Glucosa, manosa, galactosa y fructosa. Oligosacáridos: cadenas cortas de monosacáridos. Disacáridos: sacarosa (azúcar de caña: glucosa-fructosa), lactosa (azúcar de la leche: glucosa-galactosa), maltosa (se descompone del almidón: glucosa-glucosa) Polisacáridos: muchas unidades de monosacáridos. Homopolisacáridos: almidón, glucógeno, celulosa Heteropolisacáridos: hemicelulosa, pectinas

Materia orgánica

rápidamente fermentescibles

almacenamiento

estructurales

Carbohidratos Proteínas Vitaminas y Minerales

Compuestos secundarios

Lípidos

Azúcares solubles Pectinas

Celulosa Hemicelulosa

Almidón

Taninos Lignina

FIBRA

Compuestos secundarios

CARBOHIDRATOS

rápidamente fermentecibles

almacenamiento

estructurales

Celulosa Hemicelulosa

Taninos Lignina

FIBRA Celulosa: el más abundante de la naturaleza enlace β 1-4 (900-2000 mol de glucosa)

Hemicelulosa: mezcla compleja y heterogénea de polímeros de monosacáridos lineales y ramificados (xilosa, arabinosa, glucosa, galactosa, ac. urónico)

Lignina: compuesto fenólico, derivados fenilpropano (cumaril, coniferil, sinapil), soporte estructural

Su digestión depende de lo que se degrade en el rumen

CARBOHIDRATOS

Pared celular de los forrajes

Celulosa (20-40%)

Hemicelulosa (10-40%)

Lignina (5-10%)

Lámina media Pectinas

Célula vegetal

FIBRA DE BAJA CALIDAD Vs FIBRA DE BUENA CALIDAD

FORRAJE LIGNIFICADO Resistencia a rumia Tasa de pasaje lenta, repleción Baja digestibilidad

Facilidad de conminución Tasa de pasaje rápida Alta digestibiildad

BAJO CRECIMIENTO MICROBIANO

FORRAJE TIERNO

ALTO CRECIMIENTO MICROBIANO

tiempo de ingestión tiempo de rumia tiempo de retención efecto de repleción contenido ruminal

¿De qué depende la cantidad de fibra que contienen los

alimentos?

Relaciones entre el estado de crecimiento de una pastura con el Consumo; la Digestibilidad y la Producción MS/ha

Vegetativo Pre-emergencia Floración Maduración

80

70

60

50

4500

3400

2200

1100

Kg MS/ha

Dige

stibil

idad (

%)

Rendimiento Digestibilidad

Consumo

Estados de Crecimiento

Proteínas

Azúcares

Hemicelulosa

Celulosa

Lignina

33

10

10

12

18

14

3

7 3

25

5

30

23

7

- Ciclo de la planta +

Contenido celular (65%)

Contenido celular (40%)

Pared celular (35%)

Pared celular (60%)

COMO VARÍA LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS PLANTAS SEGÚN SU ESTADO FENOLÓGICO

MS MO FND FAD

FTM

Gramíneas C3 (n=48) 18,05b 88,24b 47,51b 25,63b

Gramíneas C4 (n=10) 29,50ª 90,51ª 66,20ª 32,89ª

Leguminosas (n=24) 19,19b 90,69ª 32,41c 22,16cb

P 0,002 <0,001 <0,001 <0,001 ns: P>0,05

Mayor contenido en paredes celulares, producción de biomasa aérea

(Crush y Rowarth, 2007)

C4: Mayores contenidos de FND y FAD, así como menores de N, sugerirían un menor valor nutritivo (Jarrige et al., 1995)

RESULTADOS Y DISCUSIÓN COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS PASTURAS

Antúnez, M y Caramelli, A. 2009

¿Cómo se mide la fibra en los alimentos?

Fibra Neutro Detergente (FND) Fibra Ácido Detergente (FAD) Fibra Bruta (FB)

Fibra Neutro Detergente (FND)

celulosa hemicelulosa lignina

Esquema de los detergentes de Van Soest

cont. celular - proteínas - lípidos - azúcares - minerales pectinas

Fibra Ácido Detergente (FAD)

Celulosa Lignina

Esquema de los detergentes de Van Soest

Hemicelulosa

Lignina Ácido Detergente

(LAD)

Celulosa

rápidamente fermentescibles

almacenamiento

estructurales

Carbohidratos

Azúcares solubles fructosanas o fructanas (fructosa y glucosa), arabanas y xilanas, sacarosa. Degradación 150%/h, no aparecen en duodeno Pectinas ac. galacturónico, en las capas intercelulares

Degradación en rumen rápida y casi total. No llegan a intestino

AS/N Coinciden con Repetto et al. (2003).

Composición química según hora de corte: AZÚCARES SOLUBLES

MS MO FND FAD AS N AS/N

horario 9:00 18,99 89,15 45,38 25,77 6,907 3,073 2,594

13:00 19,09 89,10 41,75 24,21 9,097 3,078 3,350 17:00 20,78 89,32 42,65 24,32 10,58 2,791 4,538

Contraste (h) 9 vs (13+17) ns ns ns ns <0,001 ns 0,001

13 vs 17 ns ns ns ns ns ns ns ns: P>0,05

Fotosíntesis, incremento de los niveles de AS, producto final de la misma (Van Soest, 1994).

Mayor contenido de AS en la tarde, alfalfa y festuca (Repetto et al., 2003), falaris (Ciavarella et al., 2000),

trébol rojo (Owens et al., 1999) y dactylis (Griggs et al., 2005).

Antúnez, M y Caramelli, A. 2009

PRODUCCIÓN DE GAS IN VITRO DE PASTURAS CORTADAS EN DISTINTOS HORARIOS

Repetto et al., 2006

0

100

200

300

9 13 17hour

ml g

as/g

DMP=0.015

VELOCIDAD DE FERMENTACIÓN IN VITRO DE PASTURAS CORTADAS EN DISTINTOS HORARIOS

6

6,5

7

7,5

8

9 13 17hour

kd (%

h-1)

P<0.001

Repetto et al., 2006

mañana tarde P

consumo de MS 18.6 19.5 0.01

consumo de N (g/d) 574 560 ns

prod. leche (kg/d) 19.2 20.2 < 0.01

prod. microbiana (g/d) 311 332 <0.01

Los azúcares fueron 20% superiores por la tarde (111 vs 94 g/KgMS)

Producción de leche y producción microbiana de vacas consumiendo alfalfa cortada en 3 horarios del día

Britos et al 2009

Henos elaborados con pasturas cortadas por la tarde

- raigrás (Mayland et al., 2005) - festuca (Fisher et al., 1999).

Mayor consumo voluntario en ovinos - Fisher et al., 1999 - Fisher et al., 2002 - Burns et al., 2005

Selección del forraje a consumir (Orr et al., 1997).

Momento del día para realizar pastoreos

Cortes de pastura para reservas forrajeras

Mayor contenido de ASSCUSIÓN

rápidamente fermentescibles

almacenamiento

estructurales

Carbohidratos

Almidón Homopolisacárido, amilosa y amilopectina enlaces α 1-4 y α1-6 gránulo

amilosa amilopectina

70 - 80% del almidón de los granos soluble en agua

20 - 30% del almidón de los granos no soluble en agua

embrión (germen) (7-12%)

pericarpio (<8 %) endospermo (80-85%)

Grano de maíz

ALMIDÓN

endospermo córneo

endospermo harinoso

GRANULOS

entero quebrado molido húmedo extrusado

DEGRADABILIDAD RUMINAL

Efecto de los tratamientos sobre la velocidad de degradación de los granos

Tabla 1. Composición de algunos alimentos para rumiantes.

Alimento MS

% PB %

FDN

% FDA

% EE % DMS %

EM Mcal/kg

MS

Maíz Molido 88 8,7 10,1 4,5 2,8 85,4 3,08

Harina de Soja 92 45,5 30,5 10,7 2,2 83,5 3,01

Afrechillo de Trigo 87 17,7 35,3 18,2 4,3 74,7 2,7

Heno de Alfalfa 86 16,5 55,3 41,2 2,7 56,8 2,05

Heno de Pastura 86 11,8 65,5 45,5 2,8 53,5 1,93

Fuente: Anibal J. Pordomingo INTA Anguil 2013

• MC DONALD, P. Nutrición Animal. 2011. Ed. Acribia, S.A. • CHURCH, C.D. El Rumiante. Fisiología digestiva y nutrición. 1993. Ed.

Acribia, S.A. • CHURCH, D.C.1989. Alimento y Alimentación del ganado- tomo I y II. Ed. H.

Sur

• FORBES, J.M. 2007. Voluntary food intake and selection y farm animals. 2da. Ed. Cabi. London, UK.

• BLUM, J.C. 1985. Alimentación de monogástricos - Ed Mundi Prensa. España • NATIONAL RESEARCH COUNCIL. 2000. Nutrient requirement of beef cattle. • Underwood, E.J. 2003. Los minerales en la nutrición del ganado. • Maynard, L., Loosli, H., Warner, R. 1989. Nutrición Animal

• Nutritional ecology of the ruminant. (2ª ed., 1994) Van Soest, P. J. Ed. Cornell

University Press

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA

• Bondi, A. 1988. Nutrición Animal

• Nutrición Animal. Manual de métodos analíticos. (1970) Bateman, J. Centro Regional de Ayuda Técnica, Agencia para el Desarrollo Internacional. Ed. Herrero Hnos.

• ALDERMAN, G., COTTRILL, B.R. 1993. Energy and protein requirements and protein requirements of ruminants. WALKING FOR, UK, CABI. 159 p. (The Agricultural and food research council´s, AFRC).

• FREER, M., DOVE, H., NOLAN, J.V. 2007. Nutrient Requirement of domestical

ruminants. CSIRO- Publishing, Collingwood, Australia.