221096772-nutricion-y-alimentacion-animal.pdf 2l4d29

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE

303099 – NUTRICION Y ALIMENTACION ANIMAL

Nutrición y alimentación animal

LEONOR BARRETO DE ESCOVAR (Director Nacional)

BOGOTA, D.C. ENERO DE 2010

1


INDICE DE CONTENIDO Pág UNIDAD

1

CAPITULO

1

Lección

1 2 3 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 2

CAPITULO Lección

CAPITULO Lección

CONCEPTOS BASICOS EN LA NUTRICION ANIMAL Introducción Justificación Intencionalidades formativas EL ORGANISMO ANIMAL Y SU ALIMENTO Introducción La nutrición Composición del cuerdo de los animales Composición de vegetales y animales Proteínas y compuestos nitrogenados Composición de los alimentos Materia seca Proteínas Grasas Fibra MEDICIÓN DEL VALOR NUTRICIONAL DE LOS ALIMENTOS Y SU ANALISIS

12 16 17 20 22 23 24 24 24 24 25

8 8.1

Introducción Análisis de los alimentos Métodos químicos y biológicos de análisis Informe de los resultados Informe de los análisis de cada nutriente o componente Determinación de la energía bruta Métodos para expresar los valores de energía

8.2 8.3 8.4

Energía neta y energía metabolizadle Cálculo de la energía en los alimentos Nutrientes Digestibles Totales (NDT)

43 44 44

8.5 9 9.1 10 3

Proporción nutricional Digestibilidad de los nutrientes Métodos para calcular consumo voluntario Valor nutricional de los alimentos

46 47 47 48

EL APARATO DIGESTIVO DE LOS ANIMALES Y SUS FUNCIONES Introducción Generalidades Características generales del tracto digestivo Órganos de la digestión, estructura y funciones Aparato digestivo de los animales de granja

51

6 6.1 7 7.1.

11 11.1 11.2 12

29 29 39 40 41 42

51 51 52 53 55

2


12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 13 13.1 14 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7 15 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6

UNIDAD

2

CAPITULO

4

Lección

16 16.1 16.2 16.3 17 18 18.1 18.2 18.3 19 19.1

Aparato digestivo del Cerdo Aparato digestivo de las aves (Gallináceas) Aparato digestivo del Conejo Aparato digestivo del Equino Aparato digestivo de los Rumiantes Aparato digestivo de la cabra y la oveja Procesos digestivos en los diferentes animales Digestión de los carbohidratos en aves y cerdos Digestión y absorción en rumiantes Digestión y absorción de los alimentos y los AGV Rumiantes Digestión y fermentación ruminal Digestión de los carbohidratos en el rumen y absorción de los AGV Digestión y absorción de compuestos nitrogenados en el rumiante Proteólisis: Compuestos Nitrogenados No Proteicos {NNP}: Uso del Amoníaco (NH3) Consumo voluntario Efectos hormonales sobre la nutrición y metabolismo Glándulas hormonales Efecto Hormonal sobre el crecimiento Capacidad digestiva de los diferentes animales Factores que afectan la digestibilidad Determinación de la digestibilidad Autoevaluación Fuentes documentales unidad 1

55 56 58 59 61 63 64 66 70 71

QUIMICA Y NUTRIENTES

97

METABOLISMO

Introducción Justificación Intencionalidades formativas EL AGUA Y BIOENERGETICA Introducción Propiedades y funciones del agua Agua metabólica o de oxidación Eliminación de agua Efectos por privación de agua Absorción y excreción Bioenergética Calor de combustión. Energía bruta Calor de combustión. Energía bruta Enzimas Conceptos sobre energía Distribución de la energía

DE

LOS

72 73 75 77 77 80 84 86 88 89 90 91

97 97 98 98 100 104 104 105 108 109 110 111

3


CAPITULO Lección

19.2 20 20.1 20.2 5 21 22 23 23.1

CAPITULO Lección

24 25 25.1 25.2 6 26 26.1 26.2 26.3 27 28 29 29.1 29.2 29.3 30 30.1

Lección

31 32 32.1 32.2 32.3 32.4 33 33.1

Incremento calórico Calorimetría Calor del metabolismo de los nutrientes Metabolismo METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS Y LAS GRASAS Introducción Clasificación de los carbohidratos Determinación de los carbohidratos para propósitos nutricionales Digestión, absorción y metabolismo de los carbohidratos Digestión, absorción y metabolismo de los carbohidratos en los rumiantes Metabolismo de las grasas Digestión y absorción y metabolismo los de lípidos Transporte y almacenamiento de las grasas Metabolismo de los lípidos METABOLISMO DE LAS PROTEINAS Introducción Composición de las proteínas Clasificación de las proteínas Purinas y pirimidinas Compuestos nitrogenados no proteicos Aminoácidos y calidad de la proteína Valor biológico de las proteínas y su determinación Digestión y absorción de compuestos nitrogenados en los animales 29.1 Factores que modifican la digestibilidad de las proteínas Digestión y absorción de compuestos nitrogenados en rumiantes Desdoblamiento de las proteínas Daños de la proteína Deficiencia de proteína en la dieta Metabolismo de minerales y vitaminas Introducción Funciones generales de los minerales y su clasificación Los macroelementos minerales Calcio y fósforo Magnesio Sodio, Potasio y Cloro Azufre Los microelementos minerales Hierro

114 116 117 119 124 125 129 131 137 142 147 148 150 154 154 156 157 157 158 161 162 163 164 167 167 172 173 173 173 178 178 180 181 181

4


UNIDAD

33.2 33.3 33.4 33.5 33.6 33.7 33.8 33.9 34 34.1 35

Cobre Cobalto Yodo Manganeso Zinc Selenio Molibdeno (Mo), Flúor (F) y Cromo (Cr) Otros microelementos esenciales Las vitaminas y su acción metabólica Vitaminas liposolubles Vitaminas hidrosolubles Autoevaluación Fuentes documentales

182 183 184 185 186 186 187 187 188 190 196

3

ALIMENTACION ANIMAL

213

Introducción Justificación CAPITULO

7

Lección

36 37 37.1 37.2 38 38.1 39 40 40.1 40.2 40.3 40.4 40.5 40.6 8

CAPITULO Lección

CAPITULO

41 41.1 42 43 44 45 9 46 46.1 46.2 46.3

Intencionalidades formativas LOS ALIMENTOS Introducción Clasificación de los alimentos Concentrados Alimentos energéticos o básicos Otros alimentos energéticos Suplementos proteicos Suplementos proteicos de origen animal Alimentos no concentrados Aditivos Aditivos suplementarios Aditivos auxiliares Pigmentos y pigmentadores Sustancias ligantes y peletizantes Promotores de crecimiento Aditivos quimioterapéuticos ALIMENTACIÓN EN LAS DISTINTAS ESPECIES Introducción Requerimientos nutricionales Requerimientos para mantenimiento Requerimientos para crecimiento Requerimientos para la reproducción Requerimientos para la lactancia Requerimientos para animales de trabajo FORMULACIÓN DE DIETAS Formulación de dietas Métodos para balancear raciones Normas de alimentación Economía aplicada a la alimentación

215 215 215 219 225 231 234 245 246 250 251 251 252 257 266 271 271 271 273 275 277 277 277 278 279

5


47

Otras formar de balancear raciones Autoevaluación Referentes bibliográficos unidad

294

6


LISTADO DE TABLAS Tabla 1 Tabla 2. Tabla 3 Tabla 4. Tabla 5 Tabla 6 Tabla7. Tabla 8 Tabla 9 Tabla 10 Tabla 11 Tabla 12 Tabla 13 Tabla 14 Tabla 15 Tabla 16 Tabla 17 Tabla 18 Tabla 19 Tabla 20 Tabla 21 Tabla 22 Tabla 23 Tabla 24 Tabla 25 Tabla 26 Tabla 27 Tabla 28 Tabla 29 Tabla 30 Tabla 31 Tabla 32 Tabla 33 Tabla 34 Tabla 35 Tabla 36

Composición del cuerpo animal (%) Comparación entre el contenido de fibra y proteína en pasto Raygrass Tetralitre joven y maduro. Composición en contenido celular y pared celular, ED y EM de algunos forrajes de diferentes climas Cálculo de la digestibilidad de los nutrientes de un alimento Nutrientes digestibles totales (NDT) Tamaño comparativo del estómago de la Cabra y la Oveja según sus diferentes compartimentos. Principales enzimas del tracto digestivo Digestibilidad aparente de una misma dieta en diversas especies animales Pérdidas de agua según la especie animal Valores de salinidad del agua Requerimientos de agua para los animales domésticos Valores de energía bruta o calor de combustión (materia seca) Valor energético de algunos alimentos en base MS (Mcal/ K MS) Composición relativa de proteínas, grasas y carbohidratos representativos Actividad de los microorganismos Producción amoniacal (NH3 meq/Litro, según la fuente de nitrógeno). Fuentes de NNP para los rumiantes. Ácidos grasos Clasificación de los aminoácidos según su esencialidad Contenido de Lisina y Triptófano en algunos alimentos Ingredientes para suplir Ca y P funciones y signos de deficiencia de las vitaminas Deficiencias nutritivas y sus síntomas en aves Composición del sorgo y energía que suministro (% MS) Composición de la avena y energía utilizable Composición de la cebada y energía utilizable Composición de la torta de soya Composición de la torta de ajonjolí (% Composición de la harina de carne con 9% de humedad Composición de la harina de sangre (% con base en MS) Composición de la harina de sangre (% con base en MS) Algunas gramíneas y leguminosas recomendables para clima cálido Algunas gramíneas y leguminosas recomendables para clima medio Algunas gramíneas y leguminosas recomendables para clima frio Ejemplo de una premezcla: Composición de algunos alimentos agrupados por categorías según la clasificación internacional.

7


LISTADO DE GRÁFICOS

Gráfico 1 Gráfico 2 Gráfica 3 Gráfica 4 Gráfica 5 Gráfica 6 Gráfica 7 Gráfica 8 Gráfica 9 Gráfica 10 Gráfica 11 Gráfica 12 Gráfico 13 Gráfica 14 Gráfica 15 Gráfico 16 Gráfica 17. Gráfica 18 Gráfica 19 Gráfico 20 Gráfico 21 Gráfica 22 Gráfico 23 Gráfico 24 Gráfico 25 Gráfico 26 Gráfica 27. Gráfica 28 Gráfico 29. Gráfico 30 Gráfico 31 Gráfico 32

Fraccionamiento de un alimento en sus varios nutrientes según el método de Weende Método de Van Soest para determinar fibra Relación entre fracciones vegetal y química, indicando las áreas de indigestibilidad Partición de la energía de los alimentos. Esquema del tubo digestivo Aparato digestivo del cerdo Aparato digestivo de las aves Estructura anatómica del aparato digestivo del conejo Esquema aparato digestivo del equino Aparato digestivo de los rumiantes glicólisis en el tracto digestivo del cerdo Degradación de los azúcares en las aves Rutas de la digestión de los alimentos en el cerdo. Digestión de los carbohidratos en rumiantes Digestión y utilización de las proteínas en bovinos Degradabilidad de la proteína en fracciones Rutas del Nitrógeno durante la digestión y el reciclaje en los rumiantes Factores que regulan el consumo de alimentos en los animales Camino común y final del metabolismo energético Estructura y composición de la pared celular de las plantas: Esquema de digestión y absorción de carbohidratos Ciclo glagolítico en el metabolismo de los carbohidratos Formación de la grasa a partir de la glucosa. Ciclo de las Pentosas, vía oxidativa del Fosfogluconato. Fermentación de los carbohidratos en el rumen por acción de la microflora. Síntesis de las grasas. Catabolismo de las grasas Proceso digestivo, absorción y metabolismo del N en rumiantes Principales rutas seguidas por los aminoácidos durante su metabolización. Calcio en plasma mg/dl Vaca con deficiencia de sal Cerdo con deficiencia de vitamina B6

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ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO

NOTA A LA PRESENTE EDICIÓN Debido a la preponderancia que la nutrición animal tiene, es imperioso continuar explorando e investigando en este campo, para así darle cabida a propuestas que trasciendan la pura retórica. Se dice que los libros nunca desaparecen, que siempre quedan inmersos en los lugares más impensables de nuestra memoria, que al releer un texto, encontramos formas, elementos, aseveraciones y propuestas que antes no habíamos advertido ; no obstante, el quehacer científico, con su vertiginoso trasegar, convierte a cientos de páginas en elementos que sólo interesan al historiador de la ciencia. En medio de esa situación, hay obras que en su esencia, continúan siendo vigentes y resulta más responsable que dejarlas en el anaquel de antigüedades, glosarla, actualizarla y añadirle aspectos que eran imposibles de prever para su artífice. Es esa precisamente, la labor que me fue encomendada para la nueva edición del este libro del doctor Guillermo Cedeño Saavedra, cuyos principales conceptos continúan siendo una luminaria para aquellos que entienden a esta rama del conocimiento zootécnico como algo más que una simple asignatura del programa de su carrera.

Leonor Barreto de Escovar Zootecnista Especialista Nutrición Animal El contenido didáctico del curso académico: Nutrición y alimentación animal fue diseñado inicialmente en el año 2004 por la zootecnista Leonor Barreto de Escovar, docente de la UNAD, ubicado en el CEAD José Acevedo y Gómez. Es Zootecnista, especialista en nutrición animal sostenible. MsC en desarrollo rural. Se ha desempeñado como tutora de la UNAD desde el 2001 hasta el año 2009 y ha sido catedrático de otras universidades. El contenido didáctico ha tenido tres actualizaciones desarrolladas por la misma zootecnista Barreto en los años 2006 y 2007 y la tercera en el 2009

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INTRODUCCIÓN

La nutrición es considerada como uno de los componentes fundamentales de la producción animal, ya que si se analizan los costos de la producción pecuaria, representa entre el 65-75% de los mismos. El adecuado manejo de la alimentación animal es el factor que mayor impacto tiene en la eficiencia de una explotación pecuaria, ya que unido a un excelente manejo sanitario, permite desarrollar el potencial reproductivo y genético de una raza o especie determinada. Lo que nos permite concluir que la nutrición y alimentación es una de las bases fundamentales de la producción pecuaria. El tema de la optimización del uso de materias primas en dietas para animales de granja, no sólo atañe a quien explota una determinada especie, sino a la humanidad, destinatarios de esta producción animal. En la nutrición intervienen diversas reacciones químicas y procesos fisiológicos que permiten la transformación de los alimentos en tejidos y órganos y además se cumplan las funciones de mantenimiento, producción y reproducción. Para proponer una dieta “convencional o no convencional”, es necesario conocer aspectos fundamentales sobre fisiología, requerimientos nutricionales de los animales en las diferentes etapas de su vida y las características de los alimentos a incluir en la dieta.

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UNIDAD 1 Nombre de la Unidad Introducción

Justificación

Intencionalidades Formativas

CONCEPTOS BASICOS EN LA NUTRICION ANIMAL .La nutrición, disciplina que estudia el consumo de alimento, los procesos de ingestión, absorción, transporte y utilización de los nutrientes hacia las células, transformaciones metabólicas, síntesis de otros productos y eliminación de productos de desecho. La nutrición se apoya en otras ciencias como la fisiología y bioquímica, física, biología y química, entre otras. Esta ciencia está integrada a un ciclo completo entre la atmósfera, el suelo, plantas y animales, cada uno de los cuales aportan los procesos necesarios para la vida. La nutrición considerada una ciencia descubierta por Lavoisier1, en el siglo XIX, estableció sus bases químicas en experimentos sobre respiración. Desde entonces, la química quedó convertida en una importante herramienta de los estudios de nutrición, con la cual se hicieron investigaciones a nivel fisiológico; se reconocieron requerimientos nutricionales (proteínas, carbohidratos y grasas) y algunos minerales. El propósito de la nutrición es cubrir los requerimientos de nutrientes en cantidades adecuadas y en óptimas proporciones. (Maynard1999). Propósitos •

Que el estudiante se apropie de los conceptos básicos de la nutrición Conocer la composición del organismo animal y su alimento, conociendo la forma de medir el valor nutricional de los alimentos

Objetivos

1

•

Conocer la composición del organismo animal y su alimento

•

Conocer la composición de los vegetales

Antoine Lavoisier (1743-1794) introdujo la báscula y el termémtro en estudios de nutrición

11


•

Estimar el valor de los alimentos y la forma de medirlos

Competencias El estudiante reconoce la importancia de la nutrición, y está en capacidad de realizar análisis que permitan conocer el valor nutricional de los alimentos dedicados a la alimentación animal Metas Al finalizar la presente unidad, el estudiante, tendrá claridad sobre la importancia de la nutrición animal y es competente para analizar materias primas en laboratorio, las cuales determinarán el valor nutricional de cada una de ellas., además tendrá claridad sobre la composición de plantas y animales.

Denominación de capítulo 1

CAPITULO I EL ORGANISMO ANIMAL Y SU ALIMENTO

Denominación de Lección 1 Denominación de Lección 2 Denominación de Lección 3 Denominación de Lección 4 Denominación de Lección 5 Denominación de capítulo 2

La nutrición El organismo animal Composición del cuerpo de los animales Determinación de la conformación corporal Composición de vegetales y animales MEDICIÓN DEL VALOR NUTRICIONAL DE LOS ALIMENTOS Y SU ANÁLISIS Análisis de los alimentos Informe de los resultados de análisis de los alimentos Determinación de la energía bruta Digestibilidad de los nutrientes Valor nutricional de los alimentos EL APARATO DIGESTIVO DE LOS ANIMALES Y SUS FUNCIONES Generalidades Aparato digestivo de los animales de granja Procesos digestivos en los diferentes animales Digestión y absorción en rumiantes Consumo voluntario

Denominación de Lección 6 Denominación de Lección 7 Denominación de Lección 8 Denominación de Lección 9 Denominación de Lección 10 Denominación de capítulo 3 Denominación de Lección 11 Denominación de Lección 12 Denominación de Lección 13 Denominación de Lección 14 Denominación de Lección 15

12


UNIDAD 2 Nombre de la Unidad

QUIMICA Y METABOLISMO DE LOS NUTRIENTES

Introducción

Los nutrientes de los alimentos una vez digeridos y absorbidos en el intestino, pasan a la circulación sanguínea y se distribuyen por todo el organismo. cumpliendo específicas como elementos reguladores de las funciones biológicas.

Justificación

Para la formación de compuestos estructurales y funcionales de todos los tejidos son necesario los nutrientes. La diferencia entre la ingesta de nutrientes y su utilización se denomina balance de nutrientes. Los procesos metabólicos implicados en la ruptura y oxidación de los macronutrientes hasta agua y dióxido de carbono, con liberación de energía, son denominados compuestos “ricos en energía”, y son las llamadas vías catabólicas. Los procesos metabólicos relacionados con la síntesis de macromoléculas tales como las proteínas, glucógeno, varios tipos de lípidos y de ácidos nucléicos se denominan vías anabólicas. Todos estos conceptos son abordados en la presente unidad


Propósitos Indagar y tener claridad sobre el comportamiento al interior del organismos de los nutrientes, Objetivos •

Identificar las propiedades y funciones y los procesos propios de la digestión, absorción y metabolismo, del agua, carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas y minerales en especies monogástricos y rumiantes

Competencias El estudiante reconoce y analiza el metabolismo de los nutrientes, teniendo claridad sobre la importancia de cada uno de ellos en la nutrición y alimentación animal

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Metas Al finalizar la presente unidad, el estudiante reconoce, identifica el comportamiento del agua, carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas y minerales en la alimentación de los animales de granja.

Denominación de capítulo 4 Denominación de Lección 16 Denominación de Lección 17 Denominación de Lección 18 Denominación de Lección 19 Denominación de Lección 20 Denominación de capítulo 5

EL AGUA Propiedades y funciones del agua Absorción y excreción Bioenergética Lección 19 Calorimetría METABOLISMO DE LOS HIDRATOS CARBONO Y DE LAS GRASAS

Denominación de Lección 21 Denominación de Lección 22

Clasificación de los carbohidratos Determinación de los carbohidratos para propósitos nutricionales Digestión, absorción y metabolismo de los carbohidratos Metabolismo de las grasas Digestión y absorción y metabolismo los de lípidos

Denominación de Lección 23 Denominación de Lección 24 Denominación de Lección 25

DE

Denominación de capítulo 6 Denominación de Lección 26 Denominación de Lección 27 Denominación de Lección 28

Composición de las proteínas Aminoácidos y calidad de la proteína Valor biológico de las proteínas y su determinación

Denominación de Lección 29 Denominación de Lección 30 Denominación capítulo 7 Denominación lección 31

Digestión y absorción de compuestos nitrogenados Daños de la proteína METABOLISMO DE MINERALES Y VITAMINAS Funciones generales de los minerales

Denominación Lección 32

Los macroelementos

Denominación Lección 33 Denominación Lección 34

Los microelementos Las vitaminas y su acción metabólica

METABOLISMO DE LAS PROTEINAS

UNIDAD 3 Nombre de la Unidad

ALIMENTACION ANIMAL La presente unidad trata el tema de la clasificación de los

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alimentos, sus valores con fines nutricionales y los requerimientos de nutrientes de las diferentes especies de animales, los cuales proveen de proteína de alta calidad biológica a la alimentación humana, la cual es una de las grandes preocupaciones del hombre.

Justificación

Con una alimentación balanceada se optimiza la producción animal, por lo cual en la presente unidad se trata el balance de dietas, teniendo en cuenta no sólo los aportes de los nutrientes sino los costos de las materias. A lo largo de las unidades anteriores, se ha venido mencionando la importancia de nutrición en la alimentación animal, por su alto costo que representa dentro de las producciones pecuarias. Por lo anterior, la importancia de conocer el aporte de nutrientes de las materias primas que conforman las raciones de los animales, así como sus porcentajes de inclusión en las mismas. Esta unidad es el complemento fundamental a las dos unidades anteriores, púes es donde se aplica en forma práctica los conceptos de las unidades mencionadas.


Propósito Que el estudiante reconozca la composición y clasificación de los nutrientes constituyentes de los alimentos, igualmente conozca su clasificación y la manera de incluirlos en la formulación de raciones balanceadas.

Objetivos Identificar los diversos ingredientes usados en la • alimentación animal y su posible utilización en la ración • Comprender la importancia de la clasificación de los • alimentos como base fundamental para la combinación • de las diferentes raciones • • •

Conocer las características de los principales alimentos utilizados en la alimentación animal, su composición y posibilidades de uso para cada especie animal.

15


•

Entender la potencialidad que representa el uso a nivel regional de fuentes no convencionales de alimentación animal, como alternativa nutricional y económica.

Competencias El estudiante identifica, reconoce, analiza y formula raciones para animales de granja.

Denominación de capítulo 8 Denominación de Lección 36 Denominación de Lección 37 Denominación de Lección 38 Denominación de Lección 39 Denominación de Lección 40 Denominación de capítulo 9 Denominación de Lección 41 Denominación de Lección 42 Denominación de Lección 43 Denominación de Lección 44 Denominación de Lección 45 Denominación de capítulo 10 Denominación de Lección 46 Denominación de Lección 47

Metas Al finalizar la presente unidad, el estudiante está en capacidad de formular dietas balanceadas que satisfagan los requerimientos de los animales en cada uno de sus períodos productivos. LOS ALIMENTOS Clasificación de los alimentos Concentrados Suplementos proteicos Alimentos no concentrados Aditivos Alimentación en distintas especies Requerimientos nutricionales Requerimientos para crecimiento Requerimientos para reproducción Requerimientos para la lactancia Requerimientos para animales de trabajo FORMULACIÓN DE DIETAS Métodos para balancear raciones Otras formas de calcular y balancear raciones

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UNIDAD UNO CAPITULO

1

CONCEPTOS BASICOS EN LA NUTRICION ANIMAL Introducción La nutrición es la rama de la producción animal (zootecnia= que más incide en sus costos de producción representando un alto porcentaje. Por lo anterior, el mejoramiento que se logre en el tema de alimentación, se verá reflejado en los resultados de una producción pecuaria, de manera significativa. Es de anotar que los resultados de una buena nutrición y alimentación, no sólo se pueden apreciar al reducir los costos de una dieta, sino en el comportamiento productivo y reproductivo de los animales. De ahí, la importancia de tener claridad sobre los conceptos de la nutrición y sobre las diferentes ciencias que la apoya, como la matemática, química, biología, etc. Lección 1

La Nutrición Comprende la ingestión de alimentos y todos los procesos fisiológicos y reacciones químicas que los transforman en actividades, tejidos corporales y productos. La nutrición comprende la ingestión, digestión, absorción y transporte de nutrientes hacia las células, además de las transformaciones metabólicas, síntesis de otros productos y eliminación de los elementos no usados y de los productos de desecho. A Lavoisier2 se le considera el fundador de la ciencia de la nutrición; aseveró que “la vida es un proceso químico”, esta ciencia se ha convertido con la bioquímica en la base para todos los estudios de nutrición. A mediados del siglo XIX, se reconocieron cinco componentes principales de los alimentos y tejidos entre ellos los carbohidratos, las proteínas y las grasas. En los últimos años se descubrieron las vitaminas y la importancia de los minerales en la nutrición. . La mayoría de los conocimientos sobre nutrición se derivan de la experiencia de fenómenos normales en los animales, relacionados con determinados regímenes alimenticios, pero otros descubrimientos modernos han resultado de estudios hechos por personal especializado en diferentes disciplinas sobre los procesos fisiológicos y bioquímicos involucrados con las raciones suministradas a los animales. La observación de los resultados

2

Antonio Lorenzo Lovoisier (1743-1794), químico francés, descubrió que la combustión es oxidación y demostró que la cantidad de gas consumido por un ser humano, depende de factores tales como la cantidad de alimento ingerido, el trabajo realizado y la temperatura ambiente a la que se esté expuesto. Introdujo la balanza y el termómetro en los estudios de nutrición y con Laplace, idearon un calorímetro, demostrando que la respiración es la fuente esencial del calor del cuerpo.

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con raciones variadas, evidenció que los alimentos tienen diferente valor nutritivo y que deben emplearse mezclas de los alimentos para resolver los problemas nutricionales. Ciencias como la fisiología, química y biología, han sido fundamentales para el estudio de las necesidades alimenticias del organismo animal y del metabolismo de los alimentos. 1.1 El organismo animal Los animales según su régimen alimenticio se denominan omnívoros cuando se alimentan de vegetales y productos de animales (carne) y herbívoros cuando se alimentan de exclusivamente de plantas como los bovinos, equinos, caprinos, ovinos y conejos; los tres primeros se denominan rumiantes porque remastican o rumian el alimento. Para estudiar nutrición de los animales es necesario conocer su composición corporal en relación a la composición química de sus alimentos, aspecto básico para comprender cómo los aprovechan para su subsistencia y producción.

Lección 2 Composición del cuerpo de los animales La composición corporal de las especies animales varía a diferentes edades y estados de nutrición y producción. La composición del cuerpo se expresa con base en materia seca, libre de agua y grasa, como aparece en la tabla 3. El porcentaje de agua corporal disminuye con la edad. Los contenidos de agua y grasa hacen variar los porcentajes totales de los demás componentes, de ahí la importancia de expresar la composición corporal en términos “libre de grasa y con base en materia seca”. Tabla 1 Composición del cuerpo animal (%) Animal Tal cual libre de grasa agua

proteín a 19

grasa

ceniz a 4.1

agua

Ternero 74 3 76.2 recién nacido Novillo flaco 64 19 12 5.1 72.6 Novillo gordo 43 13 41 3.3 72.5 Oveja 74 16 5 4.4 78.4 Cerda 73 17 6 3.4 78.2 lactante Cerdo 100 K 49 12 36 2.6 77.0 Gallina 57 21 19 3.2 70.2 Conejo 69 18 8 4.8 75.2 Caballo 61 17 17 4.5 73.9 Hombre 60 18 18 4.3 72.9 Fuente: Nutrición Animal Maynard y Loosli: 7a. ed.

proteín a 19.6

Materia seca sin grasa ceniza proteín ceniza a 4.2 82.2 17.8

21.6 21.9 17.0 18.2

5.8 5.6 4.6 3.6

79.5 79.5 78.2 83.3

20.5 20.5 21.8 16.7

18.9 25.9 19.6 20.6 21.9

4.1 3.9 5.2 5.6 5.2

82.4 86.8 79.1. 79.2 80.9

17.6 13.2 20.9 20.8 19.3

18


2.1 Composición corporal En general, la composición corporal libre del contenido gastrointestinal es del 72.9% de agua, 21.6% de proteína y 5.3% de materia mineral. Según el estado de gordura y la edad, la grasa varía de 3 a 46%. Los carbohidratos en el organismo se encuentran en muy pequeña cantidad, cercana al 1%. Los constituyentes químicos del cuerpo están distribuidos en diferentes proporciones en los órganos y tejidos, de acuerdo con las funciones que desempeñan. La distribución del agua si varía según los tejidos; es de sólo 5% en los dientes, 45% en los huesos y 72 - 78% en los músculos o carne y de 90-92% en los líquidos La proteína es el principal constituyente de las células del organismo, la grasa se localiza principalmente en los depósitos naturales, en los tejidos adiposos (subcutáneo, intestinos, riñones) y entreverada en la mayoría de los tejidos. Los carbohidratos como la glucosa y glucógeno se encuentran principalmente en el hígado y en el músculo. 2.2 Composición mineral La materia mineral está compuesta por un gran número de elementos. En términos de porcentaje las cenizas varían de 3.3 a 5.5 (promedio 5.3%) en la materia libre de grasa y de 15.7 a 20.9 en la materia seca libre de grasa. Los minerales del organismo están compuestos por numerosos elementos, en cantidades muy variables, presentes en los diferentes órganos y tejidos según las funciones que desempeñan. Los promedios de los principales minerales son: calcio 1.33%, fósforo 0.74, sodio 0.16, potasio 0.19, cloro 0.13, magnesio 0.041 y azufre 0.15%, expresados como porcentaje del cuerpo entero menos el contenido gastrointestinal, todos ellos varían de acuerdo a la edad, especie animal, el estado de engorde o el estado productivo. Aunque estos elementos se encuentran en menor cantidad al 1 %, la mayoría son esenciales para desempeñar importantes funciones en el organismo. Además de los minerales mencionados anteriormente, considerados como macro elementos, existen otros, presentes en cantidades muy pequeñas, llamados micro elementos, cuyas cantidades se expresan en miligramos o partes por millón (ppm), como el hierro, el yodo, cobre, zinc, manganeso, cobalto, selenio, flúor, cromo, molibdeno, que también son esenciales como integrantes de los tejidos, células y enzimas que intervienen activamente en el metabolismo. 2.3 Composición de órganos y tejidos Cada órgano y tejido corporal está constituido en forma diferente según las funciones que desempeña. La sangre, que comprende entre el 5 al10% del peso corporal, varía según la especie, la edad y el estado nutricional. Desde el punto de vista nutricional es de especia importancia porque la sangre es el vehículo para el transporte de oxígeno, de los nutrientes y de los productos de desecho. La sangre está integrada, por corpúsculos (glóbulos) que comprenden del 30 al 45% de la sangre total (hematocrito) y el plasma 70 a 55%, contiene además 10% de material sólido compuesto por proteínas, grasas, azúcar, compuestos nitrogenados y sales minerales inorgánicas (Na, CI K, Ca, P, Mg.). El tejido muscular integra gran parte del aparato locomotor y de los órganos vitales como el corazón, tubo gastrointestinal y otros tejidos del cuerpo. El músculo esquelético integra casi el 50% del cuerpo, contiene 75 a 80% de proteína con base en materia seca (MS), lo demás está formado principalmente por grasa, hidratos de Carbono (glucógeno de

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reserva) y elementos minerales. Los demás órganos están compuestos por tejidos y células especializadas según las funciones que desempeñan: hígado, pulmones, riñones, glándulas, etc., además de otros tejidos como el epitelial: piel, plumas, lana, pelo; paredes del tracto gastrointestinal, respiratorio y genitourinario; el tejido conectivo, el tejido nervioso, el tejido vascular, etc. La composición del cuerpo animal gordo varía también según la especie, la raza, la edad, el sexo, especialmente si se trata de la relación existente entre la grasa, la carne y el hueso y la proporción de estos referente al peso vivo. 2.4 Composición de la sangre La composición de la sangre reviste gran importancia desde el punto de vista nutricional, es el medio de transporte del oxígeno y nutrientes a las diferentes partes del cuerpo y por el cual los desechos metabólicos son eliminados. La sangre comprende del 5-10% del peso corporal, dependiendo del estado nutricional y de la especie de animal. Hansard y colaboradores, informan los volúmenes de sangre en los animales de granja, el cual está relacionado con los tejidos corporales activos. Cuando el porcentaje de tejido adiposo es mayor, es menor el porcentaje total de sangre en relación con el peso del cuerpo. El valor del hematocrito está integrado por el 30 a 45% de la sangre, dependiendo de la especie. La hemoglobina, proteína que contiene el hierro, es en su mayoría la fracción sólida de los eritrocitos. El plasma contiene 10% de sólidos, de los cuales más del 50% corresponde a proteínas y el otro 50% corresponde grasas, sustancias nitrogenadas no proteicas, sales orgánicas y azúcar.

2.5 Determinación de la conformación corporal Es importante conocer la composición corporal para analizar el estado de desarrollo y nutrición del cuerpo animal, para lo cual es indispensable determinar el peso del animal, hacer su sacrificio y el análisis químico por medio de técnicas empleadas en los experimentos de nutrición según las raciones que se suministran y su estado productivo. Para la determinación de la composición corporal en animales vivos se utilizan diversos procedimientos que no se detallan aquí y los cuales están basados en la premisa de que existe una relación inversa entre la concentración de agua, grasa y proteína en el cuerpo y la MS libre de grasa. Las proporciones de proteína y ceniza son constantes

Lección 3 Composición de vegetales y animales

Las plantas y animales están compuestos de agua, materia orgánica y materia mineral o cenizas. Al secar una planta a 105°C, se elimina totalmente el agua y queda la materia seca (MS) libre de agua. Al incinerar esta MS el residuo es la materia mineral o ceniza y el resto es la materia orgánica, ejemplo: 100 - 75% agua = 25% MS - 5% cenizas = 20% materia orgánica.

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La materia orgánica está constituida por carbón unido al H y O2 y en algunos compuestos por nitrógeno y otros elementos químicos. Los compuestos orgánicos en general se clasifican en tres grupos: Los carbohidratos Las grasas o lípidos y similares Las proteínas o sustancias nitrogenadas. Además de los minerales (cenizas) y el agua y cantidades reducidas de vitaminas, ácidos nucléicos y otros, como se aprecia en el gráfico siguiente: Agua Materia orgánica

Materia vegetal Animal Materia seca

3.1 Agua

Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos nucléicos Ácidos orgánicos Vitaminas

Materia inorgánica

Es el constituyente más abundante en las plantas y animales, las plantas en crecimiento contienen entre 70 y 80% de agua, los órganos y músculos animales contienen 75%, las semillas sólo del 8 - 9%. En el organismo el agua desempeña importantes funciones que se estudiarán posteriormente. 3.2 Carbohidratos Conforman entre el 75-80 % de la MS de las plantas, y son la principal fuente de energía en los alimentos de los animales. Conforman dos grandes grupos:

a) Los más solubles y fácilmente digestibles (azúcares y almidones) y son de alto valor

nutritivo b) Los más complejos, poco o nada digestibles, de bajo valor nutritivo (fibra), constituyen una alta pérdida de energía y son muy complejos en su constitución química (celulosa). La cantidad de carbohidratos en los animales es muy pequeña, aproximadamente el 1%, a pesar que realizan funciones vitales en la producción energética; se encuentran en forma de glucosa y glucógeno. Los carbohidratos en las plantas se forman por el proceso de la fotosíntesis a partir del carbón, dióxido de Carbono y agua, mediante la acción de la clorofila y la energía solar. A partir de los carbohidratos simples la planta sintetiza otros compuestos orgánicos más complejos. Los azúcares son solubles en agua, están constituidos por 5 a 6 Carbones (pentosas y hexosas) y forman dos grandes grupos: 21


a) los monosacáridos: glucosa, fructosa y galactosa b) los disacáridos formados por dos moléculas de hexosas: la sacarosa, la maltosa y la

lactosa. Los carbohidratos complejos están compuestos por la unión de gran número de azúcares simples; se les denomina polisacáridos, son insolubles en agua y forman soluciones gelatinosas. Los principales son: el almidón, el glucógeno, dextrinas y celulosa (fibra). El almidón es el principal carbohidrato de las plantas (60%), es la forma de almacenamiento de la energía, es insoluble en agua y contribuye en las semillas durante su germinación a la nutrición de la plántula joven. Es de alta digestibilidad en el animal por lo cual tiene un alto valor nutricional. En el cuerpo animal no hay almidón, pero las reservas de energía se encuentran en forma de glucógeno almacenado en el hígado y músculos. La celulosa y hemicelulosa formadas en las plantas por la unión de muchas moléculas de glucosa, mediante una constitución química muy compleja, son muy insolubles y resistentes a la digestión. La celulosa es constituyente de la pared celular de las plantas, la cual aumenta a medida que madura la planta con formación de otras sustancias más complejas como la lignina. La fibra vegetal constituida por celulosa es degradada por algunos animales (herbívoros y rumiantes) por acción de la microflora del tracto digestivo o en el rumen de bovinos, ovinos y caprinos. Soest:

Los carbohidratos en las plantas están integrados por dos grandes grupos según Van

a) La fibra cruda o paredes celulares, constituida principalmente por celulosa, hemicelulosa y lignina (Fibra Detergente Acida, FDA) y

b) El Extracto Libre de nitrógeno (ELN), que está constituido por los carbohidratos solubles:

almidón, azúcares, pentosas y otros azúcares complejos. Antiguamente en algunas tablas, la composición de las plantas se expresaba por los carbohidratos, incluyendo en este valor la fibra y el ELN.

3.3 Grasas Son muy importantes en las plantas y animales, son solubles en éter con el cual son extraídos, por eso se conocen como Extracto Etéreo (EE). Químicamente se denomina como lípidos a todas las grasas y sustancias afines. Las grasas por tener más alta proporción de carbón y energía suministran 2.25 veces más energía que los carbohidratos, y por lo tanto se consideran con mayor valor como alimento energético. En los granos y semillas, el Extracto Etéreo (EE) es grasa verdadera, pero en los forrajes gran parte del EE consiste en otras sustancias (más del 50%) como los esteroles (colesterol), carotenos, xantofila, clorofila, fosfolípidos, ceras, etc.

Lección 4 Proteínas y compuestos nitrogenados Las proteínas, además de carbohidratos, contienen 16% de nitrógeno en su molécula y algunas contienen azufre. Al determinar en los alimentos el contenido de nitrógeno (N) y éste

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ser multiplicado por 6.25 se obtiene el contenido de proteínas (%). Tanto las proteínas de origen animal como vegetal, varían en su estructura, su valor nutricional y valor biológico. Están constituidas por aminoácidos (grupos amino, NH2) los cuales son indispensables para el crecimiento, el mantenimiento de los tejidos corporales, la reproducción y lactancia y en algunos casos se usan como fuente de energía. Las proteínas de cualquier procedencia varían en su valor nutricional, dependiendo de su composición de aminoácidos esenciales o no esenciales. Los animales tienen la facultad de sintetizar aminoácidos esenciales a partir de los aminoácidos no esenciales. Las plantas sintetizan proteínas a partir de compuestos nitrogenados simples como los nitratos, que toman del suelo y lo combinan con carbohidratos simples. Las leguminosas pueden fijar el N de la atmósfera por acción de bacterias nitrificantes que se encuentran en el suelo. En cambio, los animales construyen sus proteínas a partir de los aminoácidos que resultan de la digestión de las proteínas vegetales y animales que se desintegran en aminoácidos por efecto de los ácidos del tracto digestivo o de las enzimas de los microorganismos. Los animales monogástricos no tienen suficiente habilidad para combinar algunos "aminoácidos o para sintetizar otros, por lo cual algunos aminoácidos deben ser suministrados en la ración (aminoácidos esenciales). Para una alimentación satisfactoria a los animales monogástricos (cerdos, aves) se les debe combinar varios alimentos para que en conjunto reciban todos los aminoácidos requeridos corporalmente. En los rumiantes, las bacterias del rumen al digerir los carbohidratos y la celulosa son capaces de sintetizar aminoácidos a partir de otros compuestos nitrogenados no proteicos. Los rumiantes, posteriormente digieren las bacterias y se aprovechan de los aminoácidos que elaboran. Además, los rumiantes, pueden aprovechar el N de otras fuentes como la urea y de otros compuestos nitrogenados no proteicos. Acciones similares también se efectúan en el intestino grueso del caballo y del conejo. Las proteínas vegetales, en general, son de bajo valor biológico, excepto la harina de soya que se considera la mejor fuente vegetal de proteína para animales monogástricos. En cambio, los alimentos de origen animal como la harina de carne, de pescado y los lácteos son ricos en proteínas de alto valor biológico y en fuente de factores de crecimiento no identificados, muy útiles para balancear las raciones compuestas por alimentos vegetales. Los animales jóvenes tienen mayor requerimiento de proteína, para formar tejidos durante el crecimiento, pero a medida que alcanzan su madurez, los requerimientos proteicos van disminuyendo. Minerales Las plantas toman los minerales del suelo. Algunos minerales (Ca, P, K, S, Fe, Mg) son esenciales para su crecimiento. En muchos suelos, faltan o están en cantidades deficientes algunos de estos elementos, la adición al suelo de Azufre (S), Magnesio (Mn), Cobre (Cu), Fierro (Fe), Zinc (Zn), Boro (B), aumentan el crecimiento de las plantas, la producción de forraje y de semillas. Los animales contienen mayores cantidades de minerales que las plantas. Éstos están ubicados principalmente en el esqueleto y otros tejidos, donde desempeñan funciones

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importantes y específicas. Dichos elementos deben estar presentes en las raciones, en cantidades apropiadas para mantener las funciones vitales corporales aun en muy pequeñas cantidades. Al incinerar la MS de los alimentos, queda la ceniza o materia mineral compuesta principalmente por Ca, CI, Co, Cu, Fe, 1, FI, Mg, Mn, Mo, P, K, Na, Se, S, Zn. Vitaminas Las vitaminas son compuestos requeridos en muy pequeñas cantidades para el crecimiento, mantenimiento, reproducción, lactancia y postura. Las vitaminas no forman tejidos, sólo son constituyentes de enzimas y hormonas, contribuyendo a los procesos vitales, tal es el caso de la vitamina D que interviene en la utilización del Ca y P en la formación de los huesos. Las vitaminas se clasifican empíricamente por su solubilidad en las grasas y el agua. Las vitaminas solubles en grasas se almacenan y acumulan en el hígado y en otras partes corporales donde no es posible almacenar las vitaminas solubles en agua; por eso éstas últimas deben estar presentes en la ración en cantidades adecuadas y en forma continua y por su carencia en la dieta del animal muy pronto se desarrollan signos de deficiencia. Hasta aquí se ha tratado la composición de los alimentos en cuanto a los nutrientes tradicionalmente reconocidos como tales: los Carbohidratos (Fibra y ELN), Proteínas, Grasas, Agua, Minerales y Vitaminas. Pero hacer un análisis alimenticio y clasificarlos en base a estos constituyentes no es práctico desde el punto de vista nutricional, porque en la realidad, los alimentos deben clasificarse por lo que sean capaces de efectuar en el animal.

Lección 5 Composición de los alimentos El valor real de un alimento no sólo se determina por análisis químicos; es necesario tener en cuenta las pérdidas que ocurren durante la digestión, absorción y metabolismo. El saldo de los alimentos no utilizados es excretado en las heces. Los alimentos se clasifican de acuerdo con la concentración del nutriente específico que aparezca en mayor proporción. Dichos alimentos se clasifican como proteicos como las fuentes de origen animal y tortas de oleaginosas, energéticos como grasa animal y granos de cereales; minerales como harina de huesos, piedra caliza, zeolitas, etc. Es importante conocer los valores nutricionales de las materias primas, saber los aportes totales (de todos sus componentes) de cada una de ellas y conocer las interacciones entre las mismas y los efectos positivos y negativos que éstas puedan tener. La mayoría de los alimentos destinados a la producción pecuaria, provienen de los vegetales. Para obtener la información de la composición de los alimentos puede hacerse a partir de análisis químicos o a partir de tablas preestablecidas Para balancear una dieta es importante conocer la composición de los alimentos a utilizar, lo que permitirá realizar

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combinaciones y determinar cantidades. Los alimentos de origen vegetal o animal están compuestos de carbohidratos, proteínas, grasas, minerales y vitaminas, los cuales son compuestos complejos que desempeñan funciones muy variadas y específicas. Para simplificar su agrupación, fácil análisis y utilización en el balance de raciones que suplen los requerimientos de los animales, se clasifican en grupos, para lo cual se hacen las siguientes determinaciones: Agua, Materia Mineral o Ceniza, Materia Seca, Proteína, Fibra y Grasa. El Extracto Libre de Nitrógeno (ELN), se calcula por diferencia del contenido de los anteriores componentes y no por determinación química. Hace algunos años, las tablas de composición de los alimentos suministraban información cuantificando los anteriores componentes, modernamente se agregan otros datos muy valiosos relativos al NDT, valor energético de los alimentos (EN, EM, ED), digestibilidad de cada nutriente, FDA, FDN, Lignina, degradabilidad de la proteína, etc. Sugerimos al estudiante dilucidar el significado de cada sigla. La determinación de estos componentes se hace por medio del análisis proximal o de Weende. La muestra de un alimento se deseca a 105ºC para obtener la MS, libre totalmente de humedad. Una parte de esta MS se usa para extraer la grasa con éter y se le denomina Extracto Etéreo, otra porción se somete al procedimiento de Kjeldahl para obtener la cantidad de nitrógeno que, multiplicado por 6.25 da la cantidad de proteína del alimento, puesto que la proteína contiene un 16% de nitrógeno (100 + 16 = 6.25), una tercera porción se somete al hervido con ácido y álcali del cual resulta un residuo que al ser incinerado, por diferencia de peso da la ceniza y la fibra cruda. En el Gráfico 1, se presenta en forma esquemática la forma como se procede y fracciona un alimento en sus diferentes componentes de acuerdo con el análisis de Weende o proximal. El Extracto Libre de nitrógeno, incluye los nutrientes más solubles y más valiosos nutricionalmente: el almidón, azúcares, Hemicelulosa y las partes más solubles de la celulosa. El ELN se calcula por diferencia 5.1 Materia Seca La materia seca de los alimentos es variable. Los forrajes verdes contienen de 20 a 30% de MS; la humedad es mayor en los forrajes muy tiernos y jóvenes y disminuye a medida que maduran. Los forrajes deshidratados (henos) contienen alrededor del 15% de agua, los granos solo 9% (91 % de MS), los tubérculos y raíces contienen 90% de agua (10% de MS). 5.2 Proteínas En el análisis proximal, al determinar el N, éste es convertido a proteína, pero en realidad no es proteína verdadera. Los porcentajes de proteína en los alimentos varían ampliamente: los granos varían de 3.9 a 40.0% (torta de algodón), las gramíneas son pobres en proteínas (pangola 10.3%), las leguminosas son más ricas (alfalfa 20.0%), los forrajes a medida que envejecen o maduran disminuyen la cantidad de proteína (pasto azul tierno PC = 25


17.4%, maduro PC = 9.5%), Para valorar si un alimento es pobre o rico en proteína o en cualquier otro nutriente, se debe estudiar mejor con base en MS total: un forraje en estado verde que tiene 70% de agua, su contenido de proteína es de 5.5% con base húmeda, pero con base seca total, ese porcentaje corresponde a 16.0%. En los alimentos se encuentran muchos compuestos que contienen nitrógeno pero no están organizados químicamente como proteínas, y aparecen en la fracción de nitrógeno como si fueran proteínas, por eso se denominan como proteínas no verdaderas. 5.3 Grasas Las grasas o Lípidos, denominados como Extracto Etéreo, también varían según el vegetal: en los cereales es de 4.1 %, en las oleaginosas es de 18.8%, en las gramíneas es de 3.9% (sorgo forrajero) en las leguminosas 2.7%, en la melaza de caña 0.2%, en la papa 0.4%. 5.4 Fibra La fibra incluye la celulosa y otros constituyentes insolubles muy resistentes a la digestión. Los alimentos muy ricos en fibra (alimentos fibrosos y voluminosos) son poco digestibles y menos nutritivos que los muy bajos en fibra. Los granos de cereales y las oleaginosas contienen 2 a 3% de fibra, los henos 23%, las pajas de cereales son muy ricas en fibra (paja de cebada: 42.0%), las raíces y tubérculos son bajos (papa 4.8%, y yuca 4.6%), mientras en los forraje_ su contenido de fibra varía si se trata de forrajes tiernos en sus estados iniciales, antes de floración o en los estados de madurez y plena floración, lo mismo que en los forrajes deshidratados (heno). Ver tabla 2. Tabla 2. Comparación entre el contenido de fibra y proteína en pasto Raygrass Tetralitre joven y maduro. Edad PC FDN FDA (días) 25 21.21 5114 28.50 35 19.13 49.92 34.44 45 17.22 48.48 36.06 55 13.98 46.94 33.98 Fuente: ICA, Tibaitatá.

Celulosa

Hemicelulosa

Lignina

21.50 24.40 24.04 25.12

22.64 15.48 12.42 12.96

4.0 5.0 5.4 5.7

Los alimentos se clasifican en Forrajes secos y alimentos toscos, pasturas nativas o mejoradas, ensilajes, alimentos energéticos y alimentos proteicos. Esta clasificación se verá en forma detallada en el capítulo correspondiente a los alimentos

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CAPITULO 2 MEDICIÓN DEL VALOR NUTRICIONAL DE LOS ALIMENTOS Y SU ANALISIS

Introducción Al realizar análisis de alimentos, el objetivo es obtener información de su probable valor nutritivo Para preparar raciones se debe conocer la cantidad de nutrientes suministrada por los alimentos. El método más simple de medir el valor nutritivo de un alimento es la determinación de la cantidad de Nutrientes Digestibles Totales (NDT), hay otros métodos más confiables, como la determinación de la Energía Neta o la Energía Metabolizarle (EN y EM) Ninguno de los métodos químicos, como el Proximal de Weende, considera los factores que determinan el verdadero valor nutricional de un alimento para cada especie animal, la mejor forma de hacerlo es conduciendo experimentos de alimentación con cada especie animal. Muchos de los valores de EN de las tablas de composición nutritiva de los alimentos, están basados en experimentos y otros han sido calculados usando ecuaciones. El valor nutricional de un alimento difiere para cada especie animal, por ejemplo, una tonelada de ensilaje de maíz para vacas lecheras equivale a un 40% de una tonelada de heno de leguminosas; para ganado de engorde, ovino o caprino, esa tonelada tiene un valor más alto, es equivalente a un 50% del heno. Igualmente la cebada es equivalente al maíz para vacas lecheras, pero para cerdos o ganado de engorde o corderos, el valor nutricional es mucho más bajo. La torta de algodón puede ser suministrada en grandes cantidades a los rumiantes, pero para cerdos en muy limitadas cantidades y para aves puede resultar desastroso. Estas diferencias no pueden ser detectadas por una simple determinación del contenido de NDT o de cualquier otro nutriente. La digestibilidad de un alimento varía para cada especie, por tal razón, es esencial considerar que para computar los NDT de un alimento se han usado promedios de muchos experimentos, por ello los datos de las tablas se usan solo como una guía.

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Lección 6: Análisis de los alimentos Recolección de muestras para análisis El estudiante tomará las muestras de los alimentos con mucho cuidado, para que sea representativa del material total, para que los resultados sean confiables y de utilidad para el nutricionista. La metodología de recolección es la siguiente: Forrajes secos y Heno: Cuando están embalados en pacas, la muestra se toma con un tubo muestreador de 45 cm. de largo por 3 cm. de diámetro, adaptado a un taladro eléctrico o acoplado a un mango de berbiquí (Manual). Se quita la capa superficial, se introduce el tubo en la paca de heno y se toma una muestra. Cuando hay de 1 a 10 pacas se toma una muestra de cada una, pero si son más de 10, se toman al azar por lo menos 10 muestras (1.5 K). En heno apilado sin embalar, tomar la misma cantidad. La muestra se guarda en una bolsa plástica, cerrada herméticamente. Forraje verde y húmedo Las muestras en las praderas se toman seleccionando al azar 10 sitios por lo menos, según el tamaño de la pradera. Se recorta la parte aérea de los pastos con una podadora o con el puño tratando de imitar al animal en su forma de aprehender el forraje. Si la planta es grande, se pica en trozos más pequeños y uniformes y se toma una porción representativa. Las muestras se guardan en una bolsa plástica. Ensilajes y Pastos cortados y picados Se toman muestras al azar (4 CCG) del mismo material que se le suministra al animal; es conveniente tomar muestras de los rechazos que dejan los animales para analizarlos. Granos y Alimentos: Cuando los alimentos a granel están almacenados en bultos, se usa un tubo muestreador con punta aguda, colocando el bulto horizontalmente, se introduce el chuzo en diagonal en ambos extremos. Cuando hay menos de 10 bultos, tomar muestras de todos; si hay más de 10, tomar 10 muestras al azar para un total de 1 K. Cuando los alimentos están sin empacar (a granel) tomar muestras. Por lo menos de 20 sitios distintos y a diferentes profundidades; luego. Se revuelven todas las muestras y se toman una representativa guardándola en un recipiente hermético. En plantas procesadoras de alimentos se toman muestras al momento de cargar o descargar los alimentos de la tolva o sitio de almacenamiento. 28


Conservación de las muestras Las muestras muy húmedas conservarlas en refrigeración, para analizarlas cuanto antes, así se previenen pérdidas de humedad y deterioro por calentamiento. Molienda y toma de Submuestras La muestra se muele una o dos veces en molinos de martillos o en molino Wiley y se toman submuestras. La muestra final se toma después de remezclar y cuartear muy bien y se guarda en un recipiente hermético. Envío de la muestra Envíe o lleve las muestras al laboratorio con todos los datos necesarios, indicando la clase de análisis deseado: puede ser proximal, de Van Soest, de digestibilidad, de minerales, de vitaminas, etc. 6.1 Métodos químicos y biológicos de análisis En esta. Unidad se describe en forma general algunos de los métodos químicos y biológicos empleados para el análisis de los alimentos. El estudiante que desee inquirir detalladamente sobre algún método de análisis específico debe consultar la metodología de análisis oficial y sus modificaciones, según la referencia dada en esta unidad. 6.1.1 Análisis químico proximal o de Weende Gráfico 1 Fraccionamiento de un alimento en sus varios nutrientes según el método de Weende

MUESTRA DE ALIMENTO Seca al aire

Seca a 105°C (1)

MATERIA SECA

Extracción al éter

(2)

EXTRACTO ETERO

Kjeldhal (3)

NITROGENO

Hervido con ácido y alcali (4)

CENIZA Y FIBRA CRUDA

x 6.25 Proteína cruda (P-C.) ELN = MS - (2+3+4+5)

Incineración (4)

Ceniza Materia mineral

(5)

Fibra Cruda (F.C.)

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En el análisis proximal o de Weende se determina humedad y Materia Seca (MS), Extracto Etéreo (EE), Proteína Cruda (PC), Cenizas, Fibra Cruda (FC) y Extracto Libre de Nitrógeno (ELN). Los resultados del análisis permiten calcular la cantidad de los Nutrientes Digestibles Totales (NDT) de los alimentos, cuando también se analizan las excretas y la orina. Modernamente, el método de NDT ha perdido aplicación práctica y ha sido sustituido por valores más precisos de fraccionamiento de los nutrientes contenidos en los alimentos y por sistema de calorías: Energía Neta (EN) y energía Metabolizada (EM). Para la evaluación de los forrajes se prefiere el sistema de Van Soest. Otros métodos de análisis son, la determinación del consumo voluntario de alimentos y de la digestibilidad de la materia seca u orgánica y de cada nutriente, empleando los métodos "en vivo" o "in vitro". Las tablas de composición química de los alimentos incluyen datos de la MS, PC, Aminoácidos, Minerales, Vitaminas, los valores de Energía de acuerdo al sistema de partición de la energía (ED, EN, EM), Fibra Cruda (FC). Fibra Detergente Ácido y Neutro y NDT. Determinación de la Materia Seca (MS) Total y Parcial La humedad (agua) de una muestra se elimina por evaporación (calor) o secamiento (congelación). La cantidad de residuo de la muestra después del secado se convierte y se considera como porcentaje de MS total, o de la Materia Seca Parcial cuando se efectúa un secado parcial con el fin de preparar la muestra para el análisis químico y evitar daños a sus componentes. El término "Tal Como Ofrecido" (TCO) se refiere al estado del alimento, en el momento que lo consume el animal y se recoge la muestra, ejemplo: Forraje, secado al aire, heno, fresco o verde, húmedo, deshidratado, ensilado, etc. Alimento "Parcialmente Seco" (PS) es una muestra de alimento recibida "tal como ofrecida" (TCO) sometida luego a secamiento en estufa a 60 grados centígrados, y luego puesta en equilibrio al medio ambiente, la cual contiene aproximadamente 88% de MS y 12% de humedad. Esta muestra es la usada para el análisis de laboratorio y los resultados se reportan en base a Muestra Parcialmente Seca (MPS). A esta muestra se le determina Materia Seca Total, secándola a 105 °C. Si la MS a 105°C se determina a una muestra designada "Tal como ofrecido", los resultados se reportan como MS de la muestra "Tal como ofrecida" (TCO). Los resultados de los análisis químicos de Muestras Parcialmente Secas se convierten a Base Seca, libre de humedad, o sea en base a 100% de Materia Seca (MS). Si la MS a 105°C se determina a una muestra designada "parcialmente seca", los resultados se informan como MS de la muestra "parcialmente seca" (PS). La MS y otros nutrientes se reportan siempre en Base a MS (100% MS y en Base a "Tal como ofrecido" y consumido por el animal. Determinación de la Materia Seca (MS) Total La humedad se elimina de la muestra por evaporación al calor. La cantidad residual después de secar constituye la MS. Procedimiento: Pesar la muestra y ponerla a secar en estufa a 105°C por una hora. Después se retira de la estufa, se pasa a un desecador, se deja enfriar y se pesa

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Cálculo: %MS = {peso del recipiente + peso Muestra Seca} - Peso del recipiente x 100 Peso de la muestra antes de secar O: Peso Muestra Seca x 100 Peso muestra antes de secar Se reporta:

MS de la muestra Tal Como Ofrecida, o MS de la Muestra Parcialmente Seca.

Determinación de la MS parcial: (Para análisis de laboratorio) La muestra se seca a 65°C hasta eliminar aproximadamente el 95 % del agua y luego se deja la muestra en equilibrio con el medio ambiente. Procedimiento En un crisol se pesa una muestra (previamente tarado), se pone a secar en estufa a 60°C por 48 horas, hasta eliminar el 95 % del agua. Luego se coloca la muestra en por 72 horas en condiciones de humedad al medio ambiente y finalmente se pesa. La muestra se almacena en un recipiente hermético después de molerla. MS % = (Peso de la muestra PS + Bandeja) - (Peso bandeja) x 100 (Peso muestra antes de secar + bandeja)-peso de bandeja. O: Peso Muestra PS x 100 Peso Muestra antes de secar Determinación de ceniza Una muestra se incinera a 600°C para quemar el material orgánico, el material inorgánicos no destruido se llama ceniza o materia mineral. Procedimiento Pesar la muestra en un crisol, colocarlo en el horno iniciador a 600°C durante una noche, luego se traslada el crisol a un desecador, se deja enfriar a temperatura ambiente y finalmente se pesa. Cálculo: porcentaje de ceniza en base PS o TCO = Peso de ceniza X 100 Peso de la muestra Conversión a base seca:

% de Ceniza en muestra TCO x 100 % de MS de muestra TCO o: % de Ceniza en muestra PS x 100 % de. MS de muestra PS

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Para convertir a base seca, se efectúan por igual estos mismos cálculos para los demás nutrientes. Determinación de la fibra cruda Una muestra libre de humedad y grasa (extraída por éter) se digiere primero en solución ácida débil y luego en solución base débil. Los residuos orgánicos se recogen en un crisol de filtro, luego se queman y la pérdida de peso se denomina Fibra Cruda (FC). Cálculo =

Perdida de peso por incineración x 100 . Peso de muestra antes de secar y de extracción con éter

Conversión a MS. tal como para calcular MS para las cenizas. Determinación de extracto etéreo: El éter se evapora y condensa continuamente a través de una muestra, con lo cual se extraen los-materiales solubles en éter como la grasa. El extracto se recoge en un beaker, el éter se destila y se recolecta en otro recipiente y la grasa cruda que queda en el beaker, se seca y se pesa. Cálculos: % de EE en base PS o TCO = Peso del EE X 100 Peso de la muestra Determinación del nitrógeno y proteína cruda El nitrógeno de las proteínas y otros compuestos nitrogenados se transforma en sulfato de amonio al digerirlo en un balón de Kjeldahl con ácido sulfúrico en ebullición. El residuo se enfría, se diluye en agua. Y se agrega hidróxido de sodio. El amoniaco presente se desprende luego se destila y se recolecta en solución de ácido bórico, el cual se titula con ácido sulfúrico estandarizado. Cálculos: 0.014X100 % de N en la muestra =

c.c. de ácido

c.c. de ácido

N del ácido X

Sulfúrico en la titulación en titulación de la muestra del blanco peso de la muestra

Luego convertir el % de Nitrógeno a % de proteína cruda. Proteína cruda = Nitrógeno x 6.25 Ajustar % de Proteína Cruda a base seca

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Determinación del Extracto Libre de Nitrógeno (ELN) El ELN se determina por diferencia después de obtener Ceniza, FC, EE y PC. El ELN es necesario para calcular los Nutrientes Digestibles Totales (NDT). Cálculo: porcentaje de ELN en base seca: 100 - (% Ceniza + % FC + % EE + % PC), todo en base seca. Ejemplo: En base seca: Cenizas = 7.21. %, FC = 32.7%, EE = 3.3% PC = 15.3% Desarrollo: 100- [7.2 + 32.7 + 3.3 + 15.3] = 41.5% ELN El método de conversión en base seca TCO, es igual para cualquier componente de un alimento: 100

% del componente en Base Seca X % de MS de muestra en base TCO X 100

100

Ejemplo: Conversión de ELN en base seca a base TCO: MS del alimento = 89.3 % ELN del alimento en base seca = 41.4% Luego: 41.5 x 100

89.3 X100 = 37% ELN en base TCO. 100

Determinación de la materia orgánica La materia orgánica es el material que se quema en presencia de Oxígeno. La Ceniza o materia mineral permanece como residuo al calcular el % de Ceniza. La materia orgánica es la diferencia: (% de Materia Orgánica (MO) en base seca) = % MS - (% de Ceniza en base seca) Análisis de forrajes de Van Soest Van Soest hace una clasificación los alimentos en cuanto a su contenido de fibra. El método usado por muchos años de agrupar los carbohidratos en FC y ELN permitía separar los alimentos en dos grandes categorías: Los forrajes con gran cantidad de FC y los concentrados con menor cantidad de Fibra. Como los ELN se determinan por diferencia, la Fibra cruda es un valor poco descriptivo porque su digestibilidad en un mismo alimento a veces es mayor que la del ELN, quedando sin valor la separación de los carbohidratos en grupos de mayor o menor digestibilidad. El método de Van Soest divide los carbohidratos por

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su disponibilidad nutricional, describiéndolos así en forma más real y práctica desde el punto de vista de la utilidad de los carbohidratos. Determinación del contenido celular Dentro de las paredes celulares se encuentran los nutrientes del alimento que incluyen la Proteína Cruda, Carbohidratos Solubles, Minerales Solubles y Lípidos. Un valor porcentual alto del contenido Celular (CC) es índice del alto valor nutritivo del alimento. El CC es igual al valor resultante de restar de 100 el valor del porcentaje de Paredes Celulares. Cálculo: CC% en base seca = 100 – Contenido paredes celulares = 100-59.3 = 40.7 CC (base seca) Conversión a TCO: % Composición En Base Seca X (40.7%) X % MS TCO (89.3%) x100 100 100 Ejemplo: 40.7 x 89.3 x 100 = 36.3 % C.C. 1 00 100 Determinación de paredes celulares (Fibra Detergente Neutro FDN) y contenido celular. Este método se utiliza para determinar la pared celular o sea la fibra total de los alimentos vegetales fibrosos, pero no es aplicable para análisis de concentrados bajos en fibra con alto contenido de proteína, igualmente separa de la MS los constituyentes nutricionales solubles y accesibles, de los que no son aprovechables totalmente o que dependen de la fermentación ruminal microbiana para su aprovechamiento. La muestra tratada con detergente neutro deja un residuo que se seca y se pesa, el residuo de fibra recuperada representa las paredes celulares (PC). El contenido Celular se calcula sustrayendo el valor de Pared Celular de 1 OO. Cálculo: Pared celular en Base a PC o TCO: Peso del Crisol + Pared Celular (PC) - Peso del Crisol x 100 Peso de la muestra. Luego se hace el ajuste a base seca.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Gráfico 2 Método de Van Soest para determinar fibra

MUESTRA DE ALIMENTO Hervida con Detergente neutro pH 7.0

Lauril sulfato de Na EDTA sódito (agente quelante) Remoción metales y iones alcalinos

RESIDUOS: Hervido con detergente Neutro (FDN) FIBRA DETERGENTE NEUTRO (Pared celular de la planta) Hemicelulosa Celulosa Lignina

Solubles en detergente neutro (Contenido celular + pectina) Almidón Ácidos orgânicos Proteína Pectina

RESIDUOS: Hervido con detergente Äcido (bromuro de cetil trimeril-amino) En H2SO4/N.pH=0 FDA FIBRA DETERGENTE ACIDO

Celulosa y lignina

Hidroliza la hemicelulosa Hemicelulosa libre y combinada con lignina Solubles en detergente ácido H2SO4al 72%

Oxidación de lignina KMnO4 pH 3.0 CELULOSA + residuo mineral

LIGNINA Pérdida por oxidación

Incineración a 530°C CENIZA

LIGNINA +

CELULOSA

Minerales

Disuelta

Incineración a 500°C Celulosa perdida por incineración

CENIZA

Lignina perdida por incineración

Referencia Van Soest. Forage Fiber analysys USDA 1975-

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Determinación de la Fibra por el método Acido Detergente Este método determina la Lignocelulosa en los alimentos, aunque en esta fracción aparece el Sílice. La diferencia entre los valores de PC y Fibra Detergente Acido (FDA) da una estimación de la Hemicelulosa que también incluye una fracción de proteína adherida a las paredes celulares. Este método FDA es un paso preliminar en la determinación de Lignina. La muestra tratada con Detergente Acido se filtra en un crisol, se lava, se seca y pesa. Calcular: Porcentaje de FDA en Base PS y TCO

Ajustar a Base Seca

(Peso .del Crisol + Fibra - Peso Crisol Tratado) x 100 Peso de la muestra.

Determinación de Lignina por el Método Acido Detergente Este método usa en primer paso, la técnica para determinar fibra. El detergente extrae la proteína y otros materiales que interfieren con el análisis de la Lignina. El residuo de FDA que consiste principalmente de Ligno-celulosa, por medio de solución de ácido sulfúrico al 72% separa la celulosa quedando la lignina y la ceniza no soluble en Acido. La cutina se toma como si fuera parte de la lignina Cálculos: % de Lignina TCO o PS

Ajustar a base seca.

(Peso Crisol v Lignina - Peso Crisol v Cenizas) x 100 Peso muestra.

Determinación de Lignina, Celulosa y Sílice (Cenizas insolubles) por el Permanganato

método de

Es un método indirecto para determinar la lignina, la celulosa y las cenizas insolubles (sílice) que reducen la digestibilidad de los forrajes. Este método es una alternativa del método con ácido sulfúrico al 72%, pero además de otras ventajas determina el verdadero valor de la lignina. Una muestra tratada con Detergente Acido y con Permanganato de Potasio en un crisol es sometida a los siguientes procesos:

a) Para obtener el contenido de lignina: secar los crisoles y pesar. El contenido de lignina se

calcula en base a pérdida de peso original de la fibra obtenida por el método de Detergente Acido. b) Para obtener el contenido de celulosa: incinerar la muestra de la determinación de la lignina a 500 °C y pesar. La pérdida de peso equivale al contenido de celulosa. c) Para obtener el contenido de Sílice: Se percola el residuo de Cenizas anterior en los crisoles con ácido Hidrobrómico y el residuo, incinerado a 500°C seca y pesa.

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Cálculos: Porcentaje de lignina en Base a PS y TCO: (Peso FDA - Peso residuo de Fibra por Permanganato) x 100 Peso muestra antes de determinar FDA Porcentaje de Celulosa en Base a PS y TCO: (Peso Crisol- Residuo fibra al permanganato - Peso Crisol v Ceniza) x 100 Peso muestra antes de determinar FDA Porcentaje de Sílice en Base a PS y TCO: (Peso Ceniza después lavado con Hidrobromuro) x 100 Peso de muestra antes determinar FDA Ajustar a base seca, para Lignina, celulosa o Sílice: % Analizando en muestra TCO x 100 % MS muestra TCO 6.3. Contenido celular Gráfica 3 relación entre fracciones vegetal y química, indicando las áreas de indigestibilidad

MESOFILA Contenido Celular

VASCULAR Componentes de la pared celular

Epidermis

Fracción Química

Completamente indigestible L Indigestible I Carbohidratos Hemicelulosa G Hemicelulosa Solubles no protegida N Protegida I Cutícula Proteína bruta N A Extracto etéreo Celulosa Celulosa Cenizas no protegida protegida Cutículas solubles Barrera de proteccion

Referencia Bioquímica nutricional R. Ruiz. ICA, Cuba 1.978

El gráfico presenta cómo los integrantes del contenido celular pueden ser completamente digeridos, no obstante que la celulosa y hemicelulosa de la pared celular no protegidos por la lignificación permiten la acción de las enzimas y de los microorganismos para digerirlo, pero cuando la lignina impregna fuertemente las paredes celulares constituidas por celulosa y hemicelulosa, la mayor parte de los nutrientes quedan protegidos contra la acción digestiva. El hidróxido de sodio aplicado a los tamos, rompe parcialmente' esta barrera de la lignina aumentando ligeramente la digestibilidad de los nutrientes.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 3 Composición en contenido celular y pared celular, ED y EM de algunos forrajes De diferentes clima FORRAJE

ESTADO

PC

FDN

Alfalfa

Peruana

28.40

33.4

FDA HEMI CELU. CELULOA 26.0 7.36 17.7

8.23 10.10 12.00 9.20 8.80 8.20 10.90 15.80 11.50 12.60 14.80 17.90 5.25 15.80 10.50 11.60 18.40 11.90 15.80 16.20 14.70 18.10 18.40 10.70 18.80 19.10 17.20 19.20 14.80 11.00 22.20 15.70 14.90 9.45 6.04 6.48 6.91 5.51 14.60 17.20 18.50 7.00 10.90 24.40 24.30 14.40 8.75

71.9 61.5 64.3 66.7 62.5 67.3 66.7 51.6 51.6 58.6 74.9 36.2 70.1 68.0 50.6 64.7 52.1 62.6 58.4 53.6 58.0 51.8 44.3 55.3 45.5 49.9 56.4 46.1 64.9 54.2 51.5 53.3 52.8 61.3 72.9 67.8 70.2 70.2 65.6 54.8 52.5 65.2 63.9 36.5 45.5 53.1 60.7

46.8 38.5 43.4 41.2 37.6 36.7 44.5 31.8 31.8 35.2 43.9 35.8 41.3 41.7 44.3 38.3 30.7 35.3 34.3 36.1 43.7 28.7 24.7 38.9 29.8 34.4 35.9 25.4 43.1 39.9 39.8 34.9 37.2 41.9 44.2 39.6 43.5 44.3 31.8 28.8 33.2 43.2 49.1 22.3 33.9 30.9 38.'

Ahdropogin Avena

Florac 90 d Silo Imperial Florac Mieay Florae G uaratara Florae Braehiaria H.Florae Brachiaria Br.Florae Braehiaria De.Florae Braehiaria Rs.Florae Pará Prefl. Ramio Entero Argentina 120 d. Estrella Prefl Desmodio Florae Orehoro Prefl Angleton 40 d. Angleton Prefl Climaeuna Prefl Pangola Prefl Alemán Prefl Festuea Alta Prefl Falsa Poa 60 d Puntero Prefl Aubade 40 d Rye G. TeT 35 d Heno Rye G. Ariki 40 d Guinea Prefl Grama Prefl Kudzú Prefl Elefante KG 30 d 50 d Prefl King G. 60 d Taiwan 60 d Elefante H.534 60 d Gramalante 60 d Kikuyo 50 d Heno 60 d Kik + Rye G. 38 d Caña Entera 100 d Sorgo Prefl Trebol Bl 35 d Trebol RJ 35 d Tritieale 90 d Maiz 100 d

25.00 23.00 20.80 25.50 27.90 30.20 30.50 19.90 19.90 23.50 31.00 0.40 28.80 32.40 6.20 26.40 21.40 27.60 24.00 17.50 14.30 23.10 19.70 1 6.40 15.70 15.50 20.40 20.70 20.40 14.30 11.70 18.90 15.60 19.30 28.70 28.20 26.70 25.90 33.90 25.90 19.40 22.00 14.80 4.10 11.60 22.10 2?60

36.6 30.2 31.1 34.4 28.1 26.2 22.2 24.4 24.4 23.7 34.7 24.7 29.4 26.3 42.6 33.9 23.8 26.6 26.1 27.6 30.3 23.0 21.4 29.4 22.4 24.4 25.9 21.8 31.3 30.1 25.9 34.9 37.2 31.0 33.8 30.9 32.5 35.8 24.4 26.5 24.4 32.3 35.5 20.1 19.6 26.1 ?9?

UGNINA ED EM 3.72 3.05

6.9 6.5

6.8 4.2 7.4 4.4 5.8 6.1 4.9 4.9 5.1 6.3 9.1 7.4 4.7 12.2 4.8 4.7 3.9 4.1 6.1 5.0 3.8 2.3 4.6 5.5 5.0 6.1 5.6 5.9 5.8 13.7 4.7 6.3 5.0 6.7 4.9 5.2 6.8 4.4 4.5 5.7 6.4 10.8 13.3 14.6 3.7 R?

2.12 1.73 2.49 2.05 2.68 2.19 2.76 2.26 3.32 2.72 3.16 2.59 2.52 2.06 3.91 3.16 3.91 3.16 3.92 3.22 3.09 2.53 3.99 3.27 3.11 2.55 3.30 2.72 2.04 1.67 2.77 2.25 3.65 2.99 3.58 2.93 3.80 3.12 3.70 3.03 3.55 2.91 3.54 2.90 4.16 3.14 3.31 2.71 3.54 2.91 3.45 2.82 3.21 2.70 3.66 3.00 2.88 2.36 2.30 1.88 2.95 2.41 2.85 2.34 2.64 2.16 3.29 2.69 2.76 2.26 2.97 2.43 2.82 2.32 2.52 2.07 2.66 2.18 3.27 2.68 3.46 2.84 2.94 2.41 2.96 2.47 3.78 3.10 3.52 2.89 3.64 2.98 3.22 2.64

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Lección 7 Informe de los resultados de análisis de los alimentos Los resultados de los análisis se reportan en base seca, pero en la práctica es útil tener los datos en Base "Tal Como Ofrecida" o "Parcialmente Seca", porque en la segunda forma (TCO) es como se utiliza prácticamente el manejo de la alimentación en muchas fincas. Para reportar los resultados en Base Seca hay que hacer conversiones usando las siguientes fórmulas: Convertir muestra TCO a: Base Seca o MS: Valor de la muestra en %. o en mg/ K x 100 % MS en muestra TCO Convertir de PS a: Base Seca o MS: Valor de la muestra en %. o en mg/K x 100 % MS en muestra PS Ejemplo: Para obtener valores en MS total y parcial y otros Componentes en base a TCO y PS. La muestra TCO = 1.9444 g El recipiente = 12.3278 g La muestra con el recipiente después de secar a 105°C14.1011 g (Peso muestra 105 °C. + Recipiente)- Peso recipiente x 100 Peso de la muestra TCO, en g 011 - 12.3278 x 100 = 91.2% Ms en Base TCO. 1 .9444 Ejemplo: Para calcular % de MS parcial en base TCO Peso muestra Seca (60° C) x 100 Peso muestra TCO Peso muestra TCO = 468.2 Peso muestra Seea 60° C = 155.4 g _155.4 x 100 = 33.2 % MS Parcial en base TCO. 468.2 La materia seca parcial se determina de muestras TCO que contienen menos de 88% de MS, Como los ensilajes y forrajes verdes parcialmente deshidratados. Ejemplo: Para calcular % MS total en muestra PS:

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Peso Peso de la Muestra Seca ( 1 05°C) + recipiente - Recipiente x 100 Peso muestra PS Peso muestra PS = 2.3146 9 Peso muestra Seca 105° C = 14.3957 (muestra + Recipiente) Peso del recipiente = 12.2140 9 + 12.2140 x 100 = 94.3 % MS total en muestra PS 2.3146 Ejemplo: Para calcular MS total en muestra TCO si se conoce el contenido de MS parcial (ensilaje o forrajes Secos) o la MS total en la muestra PS: % MS parcial % MS total Muestra TCO X Muestra PS 100 100 x 100

MS parcial TCO = 33.2% MS total muestra PS = 94.3%

x 94.2 x 100 = 31.3% MS total en muestra TCO 100 100 7.1. Informe de los análisis de cada nutriente o componente Los resultados de los análisis químicos de los diferentes nutrientes se deben convertir a base seca (100 % MS). Por ejemplo: se hizo análisis de celulosa en una muestra en base TCO I se hacen las conversiones de la Celulosa a Base Seca: Ejemplo: Obtener el % de Celulosa en Base TCO: Peso del Crisol con Celulosa - Peso del Crisol Incinerado x 100 Peso muestra TCO (g) Peso del crisol con Celulosa ya secada = 35.4375 g Peso del crisol con muestra incinerada = 35.1131 Peso muestra en base TCO = 1 .0341 35.4375-35.1131 x 100 = 32.41 % celulosa BaseTCO 1.0341 Ejemplo: Calcular celulosa en Base TCO a Base Seca: % celulosa en Base TCa x 100 % MS Total muestra TCO % Celulosa TCa = 31.4% 31.4 x 100 = 34.4% Celulosa en base seca MS Total TCO = 91.2% 91.2

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Ejemplo: Para obtener % Celulosa en base PS: Peso del crisol con celulosa - Peso del crisol Incinerado x 100 Peso muestra En base PS (g) Peso crisol con celulosa ya seca = 34.8393 9 Peso crisol con celulosa incinerado = 34.5114 Peso muestra PS = 1.0114 34.8393 - 34.5114 x 100 = 32.47% Celulosa en base PS. 1.0114 Ejemplo: Para convertir Celulosa de base PS a base seca: % Celulosa Base PS x 100 % Celulosa PS = 32.4% % MS Total muestra PS MS Total PS = 94.3%32.4 x 100 = 34.4 94.3

Lección 8 Determinación de energía bruta La cantidad de calor, medida en calorías, producido cuando se oxida totalmente una muestra de alimento (Combustión total) en una bomba calorimétrica, se denomina Energía Bruta (EB) del alimento. La muestra del material al cual se le va a determinar la energía (E) se pesa (1 g), se coloca en una cápsula de combustión que se deposita en la bomba debajo de un fusible de alambre (10 cm de largo) colocado entre los electrodos y en o con la muestra. La bomba se llena con Oxígeno a 25 - 30 atmósferas, y se coloca en el recipiente del calorímetro y se cubre con 2.000 cc de agua. Se ajustan manual o automática mente la bomba y el calorímetro a la misma temperatura. Se lee y registra la temperatura inicial antes de incinerar la muestra; después de encender el fusible por un segundo se quema la muestra, se registra el aumento de temperatura producido, procurando mantener temperaturas iguales tanto en la cámara exterior como en el interior del calorímetro que contiene el balde con la bomba. Luego se saca y abre la bomba, se retira el sobrante de alambre y se mide. (El alambre tiene su poder calórico ya determinado). Enjuagar el interior de la bomba con agua destilada neutra que se recoge en un beaker, se titula el agua de lavado con solución estandarizada de carbonato de Sodio usando un indicador anaranjado de metilo y se realiza una corrección que toma en cuenta el calor liberado en la formación de ácido. Las temperaturas inicial y final se corrigen con la curva de calibración de los termómetros. El contenido calórico de la muestra se calcula multiplicando el equivalente hidrotérmico del calorímetro por el aumento de temperatura y se le restan al producto las correcciones que corresponden a la oxidación del alambre fusible y a la producción de ácido, mediante la

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fórmula que el estudiante podrá revisar en su curso de técnicas de laboratorio para análisis de alimentos. 8.1 Métodos para expresar los valores de energía Desde 1955 El National Research Council (NRC) estableció expresar los requerimientos de Energía en términos de calorías contenidas en los alimentos; repartiendo la Energía Bruta (EB) en Energía Digestible (ED), Energía Metabolizable (EM) y Energía Neta (EN) de los alimentos y raciones, con el objeto de reemplazar el sistema de Nutrientes Digestibles Totales (NDT). Para este cambio fue necesario reunir toda la información sobre Energía, V convertir los NDT al sistema energético. Varios investigadores como Crampton, Lofgreen y Swift, han propuesto diferentes sistemas para hacer estas conversiones. Inicialmente el factor usado fue: 4.4 kcal/gramo de alimento o 2.000 kcal/ libra de NDT. Para entender el concepto de energía se sugiere al estudiante consultar la Unidad sobre Energía, donde nos referimos ampliamente al estudio de la Energía de los alimentos y su manera como se distribuye y utiliza en los diferentes procesos digestivos y metabólicos, tal como se muestra esquemáticamente en el gráfico 4 Gráfica 4 Partición de la energía de los alimentos.

ENERGIA DE LA RACION USO DE LA ENERGIA ENERGIA BRUTA (EB) Monosgátrico Herbívoro Rumiante Tracto Gastrointestinal

Heces

Gases

2-4

0-5

10-70

3-7

10-60

5-12

ENERGIA DIGESTIBLE (DE) Orina

1-3

3-5

3-5

5-30

10-35

10-40

25-75

15-50

10-35

ENERGIA METABOLIZABLE (EM) Calor ENERGIA NETA (EN) o energía productiva Energía para el: Mantenimiento Ganancia de tejidos Producción de huevos, leche, lana trabajo 8.2 Energía neta y energía metabolizadle Para determinar la Energía Neta (EN) y Energía Metabolizadle (EM) se consideran las pérdidas de energía ocurridas en los procesos digestivos de los animales.

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La energía no digerida por el animal que aparece en las excretas si se deduce de la energía bruta, deja la Energía Digestible (ED) pero ocurren otras pérdidas en el proceso digestivo y de utilización de los alimentos (Metabolismo), estas son: •

La energía perdida en la orina derivada de productos nitrogenados excretados en la orina que tienen un valor energético que escapa al uso del animal.

•

Los gases digestivos representan otra pérdida de energía, especialmente el Metano formado por la fermentación de la celulosa y otros carbohidratos en el aparato digestivo, especialmente de los rumiantes.

La pérdida más grande ocurre durante los procesos vitales como la masticación, digestión y absorción de los alimentos, llamados trabajos digestivos en las cuales se libera energía en forma de calor que contribuye a mantener la temperatura corporal si no se produce suficiente calor en el cuerpo animal. Estas pérdidas de energía en forma de calor, llamadas científicamente "Incremento de Calor" incluyen todas las pérdidas de energía, debidas al incremento de la producción de calor corporal como resultado del consumo de alimento. Después de deducir de la Energía Bruta (EB), todas estas pérdidas de energía más la energía perdida en las heces, la energía restante se llama energía neta (EN). Este es el valor energético de un alimento usado realmente para propósitos productivos, como el crecimiento, grasa corporal, leche, lana, huevos, carne, trabajo, etc. Una parte de la EN se usa para mantenimiento de las funciones del animal: respiración, circulación, movimientos del animal, actividad normal, etc. De la EN. Se considera como deducible la energía requerida para mantener la temperatura corporal, cuando la temperatura ambiente está por debajo del punto de comodidad. Si de la EB se deducen únicamente las pérdidas de energía en las heces, en los gases y en la orina, sin descartar la del incremento calórico, queda la Energía Metabolizable (EM), la cual estima el valor de un alimento para mantener la temperatura corporal más su valor para propósitos productivos. La determinación de la EN y EM de los alimentos es muy costosa y difícil, estos valores, se incluyen en las tablas de composición de los alimentos. La EB de los alimentos se determina por medio de la Bomba Calorimétrica y luego se determina la energía de la excreta y orina coleccionadas durante los experimentos de digestibilidad. Lo más difícil de registrar es la energía perdida en los gases, la cual se determina con aparatos muy sofisticados, como los calorímetros respiratorios. En aves, debido a que la orina y las heces no se excretan por separado, es difícil determinar los nutrientes digestibles; sin embargo la EM se calcula determinando la energía del alimento y la energía de la combinación heces más orina. Por eso el valor de la Energía Metabolizable de los alimentos es útil para calcular las raciones para aves.

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Para otros animales, los valores de EM no son buen índice de comparación del valor de un alimento rico en fibra con otro bajo en fibra en relación a su NDT. Es más difícil determinar la EM experimentalmente que determinar la digestibilidad de los alimentos. Se han propuesto fórmulas considerando algunos factores para calcular la EM usando como referencia las cantidades de nutrientes digestibles, pero estos valores son muy aproximados. Al igual que la digestibilidad de los alimentos, la EN también está afectada por varios factores; los valores de la EN son más variables que el NDT. El valor de EN de un alimento o ración está afectada por la cantidad suministrada, a menor cantidad, el valor de la EN es mayor que cuando se ofrece más cantidad de alimento. Cualquier deficiencia nutritiva en la ración reduce seriamente el valor de la EN, especialmente si la deficiencia es muy continuada y el efecto es más marcado sobre la EN que sobre la digestibilidad de la ración. La misma clase de alimento tiene diferente valor en cuanto a EN para cada especie animal: una ración en términos de EN para mantenimiento o producción de leche, tiene más valor para engorde de ganado; en cerdos o aves una ración de concentrados es de más valor en cuanto a EN que para ganado de engorde; una ración muy fibrosa, en cerdos y aves tiene mucho menos valor que para rumiantes; los alimentos concentrados tienen mucho más valor en EN para equinos que para ganado de engorde. 8.3 Cálculo de la energía en los alimentos Si el consumo de MS por un animal es de 1.819 kg. Con 8.36 Mcal de ES y la energía de la excreta es de 3.23 Mcal (EF), de la orina 0.28, del gas metano 0.57 y del incremento calórico 1.67, la energía digestible es igual a 2.82. Mcal. ED = 8.36 - 3.23 = 2.82 Mcal 1.829 EM = ,8.36 -(3.23 + 0.28 + 0.57) = 2.34 Mcal 1.829 EN = 8.36 - (3.23 +_0.28 + 0.57 + 1.67) = 1.43 Mcal 1.829 8.4 Nutrientes Digestibles Totales (NDT) El valor nutritivo de los alimentos se mide según los porcentajes de digestibilidad de cada nutriente, valores que se usan para calcular los Nutrientes Digestibles Totales (NDT). Para obtener los porcentajes de digestibilidad de cada nutriente se efectúan ensayos de digestión, para lo cual se obtienen los datos de la cantidad alimento ingerido por un animal, de la cantidad de excreta del animal durante el ensayo y del análisis proximal de alimento ingerido y de las heces. Los nutrientes digeridos se obtienen por diferencia entre el contenido del alimento y el de las excretas. Las cifras finales, expresadas en porcentajes (%) se llaman coeficientes o porcentajes de digestibilidad. En el caso de la proteína el dato se da como digestibilidad aparente de la proteína ya que las heces contienen también nitrógeno metabólico y nitrógeno no digerido. Ejemplo del cálculo de la digestibilidad del heno en ganado

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Tabla 4. Cálculo de la digestibilidad de los nutrientes de un alimento COMPOSICION DEL FORRAJE (Análisis proximal) Proteína Cruda Fibra Cruda Elementos libres Extracto De Nitrógeno etéreo Alimento Ingerido Total:44.684 g MS 10.216 8.255 20.823 1.697 Materia fecal, MS Total Colectado 2.559 2.158 4.042 783.0 (11.609g) Nutrientes Digeridos (g) 7.657 6.097 16.781 914.0 Nutrientes Digeridos (%) 75.000 73.900 80.600 53.9 Porcentaje de Digestibilidad = Cantidad de nutriente digerido x 100 Cantidad de nutriente consumido % digestibilidad Proteína = 7.657 x 100 = 74.95 % (75%) 10.216 La digestibilidad de algunos alimentos que se pueden istrar como única ración, se determina si proveen una ración satisfactoria durante todo el periodo de la prueba de digestión. En rumiantes, la digestibilidad de los alimentos (granos, tortas, etc), o de los concentrados (mezclas), como no tiene el volumen adecuado, sus coeficientes de digestibilidad se obtienen por diferencia, determinando primero la digestibilidad de un forraje como ración básica y después se agrega el concentrado para efectuar una secunda prueba. El coeficiente de digestibilidad del concentrado o del alimento individual se obtiene calculando la diferencia de las dos pruebas. Para el cálculo de NDT se utiliza la composición del alimento según el análisis proximal, multiplicando la cantidad de cada nutriente (PC, FC, ELN, y EE) por su correspondiente porcentaje de digestibilidad y obtenemos la cantidad de Nutrientes Digestibles Totales. La grasa se multiplica por el factor 2.25 debido a que la grasa tiene mayor valor energético que los demás nutrientes. En la tabla siguiente se presenta la forma de hacer el cálculo aritmético: Tabla 5 Nutrientes digestibles totales (NDT)

Nutrientes totales en 100K Proteína cruda Fibra cruda Elementos libres N Extracto etéreo

20.11 16.25 40.99 3.34

% digestibilidad X X X X

Nutrientes digestibles totales (NDT)

75.9/100 73.9/100 80.6/100 53.9 X 2.25/100

% Nutrientes digestibles = = = =

15.08 12.01 33.03 4.04

=

64.16%

La expresión nutritiva de un alimento en términos de NDT no es exacta, porque no considera las pérdidas de energía representadas por la urea y otros productos nitrogenados

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de desecho contenidos en la orina, ni considera las pérdidas de energía por producción de gases (metano), tampoco considera las pérdidas de energía por incremento del calor o acción dinámica específica o sea la cantidad adicional de calor que se producen en el organismo después y a causa del consumo de alimentos. Las limitaciones del NDT han conducido a ir abandonando este valor, sustituyéndolo por la Energía Neta (EN) ó Energía Metabolizada (EM). 8.5 Proporción nutricional Como la proteína desempeña funciones especiales en el cuerpo, al usar las raciones es útil comparar la proporción entre la proteína digestible y los otros nutrientes, por ejemplo la energía. La proporción entre la PD y los nutrientes no proteicos o la Energía se calcula así: el porcentaje de la PD se sustrae del porcentaje de los NDT, para obtener el porcentaje de los nutrientes digestibles no proteicos, el resultado se divide por el porcentaje de PD; este resultado es el segundo término de la relación, Ejemplo: NDT 81.9% - PD% 6.9 = 75.0 % (Total nutrientes no protéicos)

75.0 I 6.9 = 10.9.

La proporción nutritiva se expresa así: 1: 10.9 Quiere decir que en un alimento por cada K de PD hay 10.9 K de nutrientes digestibles no proteicos. Un alimento que tiene mucha proteína en proporción a los NDT no proteicos se dice que tiene una relación estrecha, lo contrario indica una relación muy amplia.

Lección 9 Digestibilidad de los nutrientes La digestibilidad de los nutrientes es la expresión diferencial entre los nutrientes del alimento ingerido y la fracción correspondiente no digerida que aparece en la excreta, esa es la fracción digestible o sea su digestibilidad expresada en porcentaje (%). La digestibilidad es muy variable y depende principalmente de dos factores:

a) La composición química: Los alimentos ricos en carbohidratos como azúcares y almidones, desintegrados fácilmente por las enzimas de los jugos digestivos son muy digestibles, en cambio los ricos en carbohidratos estructurales como la celulosa que rodean a los carbohidratos más solubles, impidiendo la actividad de las enzimas o bacterias, son alimentos muy indigestibles; b) La Clase de Animal: Los rumiantes que consumen grandes cantidades de forrajes fibrosos pueden aprovecharlos fácilmente, no así los cerdos y aves que tienen estómagos simples y requieren de alimentos con alta digestibilidad.

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9.1 Métodos para determinar el consumo y la digestibilidad El objetivo de las pruebas de digestibilidad es efectuar mediciones numéricas de las variaciones del valor nutritivo de las plantas o forrajes. Estas variaciones se deben a las diferencias existentes entre especies vegetales, a la fertilización, a las prácticas de manejo, al clima y a la maduración de las plantas. El consumo de los alimentos o forrajes se determina por dos métodos:

a) Medición Directa: pesando el forraje o alimento ofrecido y consumido (rechazo) en

animales confinados; b) Usando indicadores externos indigestibles si se dispone de una medición de indigestibilidad (para animales en pastoreo) Se han ensayado varios indicadores pero los que ofrecen los mejores resultados es el óxido de cromo (Cr2O3) y el Iterbio que son completamente recuperados de las heces recogidas de varias especies animales. La digestibilidad de la MS es muy significativa, porque es un índice de los cambios energéticos de los forrajes, pues factores como la FC o la PC indicativos de la edad de los forrajes, no presentan la misma relación con el valor nutritivo en cuanto a EM y digestibilidad de la MS, que son una consecuencia de la declinación del valor de los carbohidratos no utilizados por los microorganismos del rumen. La medición del consumo de forraje y alimentos y su digestibilidad proporciona una medida necesaria del consumo de nutrientes y de la porción disponible para ser asimilada por el animal. Los cambios relativos a la digestibilidad de la MS reflejan muchos cambios nutricionalmente importantes que afectan significativamente la producción animal. Estos cambios incluyen el consumo de forraje, el balance de la ración y el nivel de los nutrientes disponibles para el animal. La respuesta del animal al alimento consumido se considera como la medida más representativa de la calidad del forraje o alimento. Hay varios métodos para determinar la calidad de los forrajes: a) Determinación de la composición química. b) De la digestibilidad "in vitro". c) De la rata de consumo, d) De la digestibilidad por el método de indicadores e) De la digestibilidad con ensayos convencionales o en vivo, y f) Por la producción del animal.

Lección 10 Valor nutricional de los alimentos El valor nutricional de los alimentos se basa en el estimativo de los constituyentes químicos por análisis proximal o sistema de Weende, utilizado por

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Más de 100 años en muchos experimentos nutricionales en monogástricos y poligástricos, que determinan la PC, FC, EE y ELN, minerales y humedad. La composición química es la base para otras evaluaciones como la digestibilidad del alimento y los Nutrientes Digestibles Totales (NDT). Los costos elevados para la evaluación energética de los alimentos por experimentos alimenticios mediante el sistema americano de Energía Neta, han contribuido a usar métodos analíticos basados en ecuaciones de regresión desarrollados por investigadores para calcular el valor nutritivo de los alimentos. Muchos investigadores han establecido estrecha relación entre la composición química de un alimento y su digestibilidad, comprobado con experimentos controlados con animales vivos. En base a esta relación se puede calcular mediante ecuaciones de regresión los NDT de cualquier alimento. Las fórmulas de Harris L. E. y otros investigadores son usadas para calcular los NDT de forrajes en rumiantes y herbívoros. El estudiante puede consultar las tablas latinoamericanas publicadas por la universidad de Florida donde se presentan fórmulas para calcular los NDT de animales. Cálculo de la Energía Digestible (ED) La Energía Metabolizable (EM), la Energía Neta (EN), la Energía Neta para Mantenimiento (ENm) y la Energía Neta para Ganancia de Peso (ENg) en bovinos se puede calcular mediante otras ecuaciones. Para calcular la ED para ganado bovino y ovino a partir de los NDT (%) se usa la fórmula de Harris: ED (Mcal/Kg) = % NDT x 0.04409 Dónde 0.04409 es la ED en Mcal/Kg de NDT del forraje. 0.04409 Mcal ED/ 1 kg. De NDT. Los valores de la ED se usan para calcular la EM de los forrajes, utilizando el factor 0.82 como coeficiente, cuya fórmula de cálculo que aparece en los boletines del NRC para ganado de carne y leche es la siguiente: EM (Mcal/kg) = ED Mcal/Kg x 0.82, para carne EM (Mcal/Kg) = ED Mcal/Kg - 0.30, para leche Se puede usar el factor 0.80 para las leguminosas y 0.75 para las gramíneas. Cálculo de la Energía Neta para mantenimiento y ganancia de peso: El sistema de EN fue establecido en USA por Lofgreen y Garret, para expresar los Requerimientos en EN para bovinos y el valor energético de los alimentos. Debemos recordar que la eficiencia de la utilización de la EN para el mantenimiento es mas alta que para la producción. La EN del alimento, varía con el nivel de alimentación. Siendo mas alta a niveles de alimentación bajos y disminuye cuando aumenta el consumo de

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alimentos. Para determinar la EN para mantenimiento (Enm) en bovinos es necesario determinar la producción del calor del animal en ayunas, hacer el balance de energía y conocer la EM presente en la ES. El análisis de los datos demuestra que existe relación entre la producción del calor y la EM de la ingesta, que puede ser descrita por una ecuación logarítmica. El desarrollo de esa ecuación indica que la producción de calor en ayunas, en ganado de carne está entre 72 y 82 Kcal por kilogramo de peso elevado a la potencia 0.75, con un valor promedio de 77 Kcal. igual a

El promedio de los requerimientos de ENm para el ganado de carne se considera 0.75 77 Mcal por PESO (Kg).

Los animales en pastoreo tienen requerimientos de ENm más altos que los mantenidos en confinamiento, calculados en 35% en bovinos y 30% para ovinos. 0.75 ENm en pastoreo intensivo = 0.077 PESO Kg. + 35% ENm en confinamiento = 0.077 PESO Kg 0.75 Mcal/día Ejemplo: Un novillo de 200 kilogramos requiere 4.84 Mcal/día de ENm para mantenimiento, como se comprueba a continuación: 0.75 ENm = 0.077 x 250 ENm = 0.077 x 62.85 (este es el peso metabólico) ENm = 4.84 Mca! Determinación de los requerimientos de EN para ganancia de peso (BNG) La energía para ganancia de peso es la energía depositada en la ganancia de peso, se calcula mediante la fórmula de Garrett y Lofgreen: 0.75 ENg = (O.05272g + 0.00684g) (PESO Kg ) en Mcal/día 9= ganancia de peso/día. (Multiplicar 9 por el factor constante). Determinación de los valores de ENm y de ENg de la ración Se determina multiplicando la cantidad de alimento de la ración por la concentración de EN para mantenimiento o ganancia en el alimento. Ejemplo: Para el cálculo de ENg de un novillo de 200 K. alimentado con pasto Angleton y ganancia diaria de 0.600 K en pastoreo. Consumo de MS = 6.4 Kg. Composición del forraje: ENm(EN para mantenimiento) = 139Mcal/KMS. ENg (EN para ganancia de peso) = 0.81Mcal/KMS

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Requerimientos del novillo (Ver tablas de requerimientos): ENm = 5.54 Mcal/día ENg = 1.81 Mcal/día Calcular la energía contenida y suministrada por el forraje: Valor ENm del pasto = 6.4 KMS x 1.39 = 8.89 Mcal Valor ENg del pasto = 6.4 KMS x 1.81 = 5.18 Mcal Calcular ahora la cantidad de forraje requerido para suministrar la EN para mantenimiento y ganancia de peso: Forraje para ENm = 5.5411.39 = 3.98 Forraje para ENg = 6.4 KgMS - 3.98 = 2.42 Kg. BNG disponible para ganancia de peso = 2.42 x 0.81 = 1.96 Leal. Al consultar las tablas sobre requerimientos para mantenimiento y ganancia de peso de novillos se verá que un novillo de 200 k con requerimientos de 5.54 MCCA de ENA y disponiendo de 1.961Mcal BNG puede producir una ganancia de peso de más de 600 g/día. Vale la pena recordar al estudiante como calcular el peso metabolicen base a la formula 0.75 ENA = 0.077 PESO K Si no dispone de calculadora, puede hacerlo usando las tablas de logaritmos para elevar un numero a una potencia fraccionaría.

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CAPITULO 3

EL APARATO DIGESTIVO DE LOS ANIMALES Y SUS FUNCIONES Introducción Conocer los procesos digestivos en el tracto alimentario que intervienen en la transformación de los alimentos para hacerlos asimilables a nivel celular de cada tejido, cómo son degradados por las enzimas del cuerpo animal y de los microorganismos y a través de todos los procesos metabólicos y cómo el organismo animal regula el consumo voluntario de los alimentos, cuáles son los factores que determinan el mayor consumo y cómo aprovecharse de ellos para lograr que el animal consuma la cantidad adecuada para producir eficientemente y cúales son las glándulas endocrinas y hormonas que intervienen en la digestión y metabolismo de los alimentos con el fin de mejorar su aprovechamiento, es el objetivo principal de la presente unidad, temas que serán abordados y que el estudiante debe profundizar o haber profundizado en sus cursos de morfo fisiología animal.

Lección 11 Generalidades El estudio del aparato digestivo y su fisiología de los animales de granja, es de importancia, porque permite entender cómo se efectúa el transporte, almacenamiento y degradación de los alimentos consumidos, de lo cual depende la eficiencia de los procesos digestivos, absorción y excreción. El aparato digestivo consiste de tres porciones mayores:

a) La Boca (pico) es el órgano encargado de la aprehensión de los alimentos, masticarlos,

mezclarlos con fluidos e ingerirlos, b) El Estómago, funciona como sitio de almacenamiento, digestión parcial y preparación para posterior digestión en el intestino. c) El Intestino, dividido en una porción delgada donde se efectúa la digestión final de los alimentos, es el sitio de absorción y asimilación de los nutrientes, mientras que la porción del intestino grueso sirve principalmente de almacenamiento de la materia fecal. Cualquier nutriente suministrado a los animales, ingresa al aparato digestivo y es desintegrado en compuestos químicos simples mediante la acción de enzimas y microorganismos, este proceso se conoce como Digestión. El aparato digestivo de los animales superiores presenta un esquema semejante: La boca, esófago, estómago, intestino y ano; disposición más aparente en los animales monogástricos como el cerdo, el caballo y el conejo. Los hábitos alimentaríos de cada especie han producido cambios en estas estructuras, adaptándose al tipo de alimento y a las condiciones del medio ambiente natural. Así los rumiantes, como la vaca, la oveja y la cabra

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tienen un estómago múltiple y rumian el alimento una vez consumido. En los animales de un solo estómago como los omnívoros (cerdo, aves) las bacterias selectivas se encuentran sólo en el ciego y colon por donde los alimentos pasan tan rápidamente en el proceso digestivo, que este resulta poco efectivo. En los herbívoros no rumiantes como el caballo y el conejo, el ciego y el colon, están más desarrollados pero la permanencia de la ingesta es muy corta y muchos de los nutrientes requeridos por las bacterias son absorbidos en los tramos anteriores del tracto digestivo, de manera que la digestión de la celulosa es inefectiva. En los rumiantes, como la vaca, la degradación bacterial de la celulosa se efectúa eficientemente en el rumen, donde las bacterias desintegran la celulosa y sintetizan proteína bacterial. El aprovechamiento dietético por los rumiantes y no rumiantes es diferente; los no rumiantes simplemente asimilan aquella porción de su dieta que es digestible y excretan el excedente, en cambio, los rumiantes derivan una porción de su alimento para producir y mantener una fauna interna de bacterias, protozoos y hongos; los desechos y productos de las bacterias se absorben como nutrientes. La digestión de los rumiantes no es más eficiente que la de los no rumiantes, pero por la desintegración de la celulosa pueden aprovechar muchos alimentos fibrosos que no son aprovechables por otros animales. 11.1 Características generales del tracto digestivo En conjunto el tracto digestivo se divide en dos:

a) El conducto alimentarío y b) los órganos rios. El conducto alimentario, puede considerarse como un tubo largo, muscular, se extiende desde la boca o pico hasta el ano, La longitud y tamaño de cada compartimiento varía con la edad, el tamaño y especie animal y también con la cantidad y tipo de alimentos consumidos. El intestino está revestido interiormente por una membrana mucosa (ver gráfico 15) que tiene función secretora y protectora, a través de la cual se absorben la mayoría de los nutrientes, y exteriormente por una capa muscular encargada de los movimientos peristálticos que mezclan los alimentos con los jugos digestivos y transportan el contenido hacia los tramos posteriores. Los órganos rios están integrados por glándulas que secretan jugos digestivos participantes en la digestión de los nutrientes, estas son las glándulas salivales, el Hígado que secreta la bilis, el Páncreas que secreta insulina y las Glándulas Hormonales (Tiroides, Paratiroides, Adrenales).

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Gráfica 5 Esquema del tubo digestivo

Papilas

interno

Músculo

circular

músculo

largo

Lumen

Pared intestinal externo Serosa del peritoneo Fuente: Nutrición animal de Maynard

11.2 Órganos de la digestión, estructura y funciones Funciones de boca y estómago en especies monogástricas Boca. Se utiliza para la ingestión y trituración mecánica de los alimentos al mezclarlos con la saliva. Hay gran diferencia entre las especies animales y la importancia relativa de la boca para la trituración mecánica de los alimentos y la masticación. La diferencia radica en la adaptación de los dientes para los fines mencionados. Los omnívoros como: el hombre, equino y cerdo, utilizan los dientes incisivos para morder los trozos de alimentos fibrosos y los molares para la masticación. Los rumiantes carecen de incisivos en la mandíbula superior; están sustituidos por una almohadilla que proporciona una superficie contra la que los incisivos inferiores hacen fricción para cortar los productos fibrosos. La masticación y trituración intensa de los forrajes se realiza en los rumiantes cuando el material regurgitado llega a la boca por segunda vez, en lugar de producirse en el momento en que los forrajes son consumidos. Las aves carecen de dientes y degluten alimentos enteros después de reducir su tamaño a través del pico. La trituración se realiza a través del grit presente en la molleja. Las glándulas salivares segregan la saliva, está compuesta por una solución de sales en un porcentaje de 99% y mucroproteínas, esta última característica hace que sea un líquido viscoso que actúa como lubricante. En la formación del bolo alimenticio, la saliva tiene una gran participación, ya que puede deglutirse con facilidad, incrementando la superficie de los alimentos, permitiendo que las enzimas digestivas actúen cuando los alimentos pasan por el tracto gastrointestinalLos monogástricos poseen una saliva ligeramente ácida y la de los rumiantes alcalinos. El hombre segrega aproximadamente 1.5 L de saliva al día, el ganado ovino 5-10 litros, el vacuno de 130-150 litros. La cantidad de saliva está relacionada la calidad de la

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ración consumida, ya que la segregación se puede aumentar al estimular mecánicamente las glándulas salivares. El único animal de granja cuya saliva contiene la enzima ptialina, con actividad amilasa. La presencia de lizosima en la mayoría de las especies, explica la acción bactericida de la saliva. Estómago. Sirve como almacenamiento de los alimentos, controlando el paso al intestino delgado e iniciar la digestión, principalmente de las proteínas. El estómago no es esencial para la utilización de los alimentos, algunas especies de peces como la carpa, carecen de estómago. Son de alimentación continua. La forma del estómago de las distintas especies varía. Si se observa desde el exterior, el estómago está dividido en cuatro regiones: esofágica, cardial, fúndica y pilórica. El esófago es un tubo muscular, recubierto de un epitelio estratificado, que actúa como lugar de paso de los alimentos y agua. La región esofágica es la única que carece de glándulas secretoras, en tanto que en las otras tres regiones se encuentran glándulas gástricas, inmersas en el tejido conectivo que está cubierto por una membrana mucosa. Las células secretoras producen ácido clorhídrico, enzimas y mucina. El ácido clorhídrico se segrega por las glándulas de la región cardial. La concentración de ácido clorhídrico en el jugo gástrico de las mayoría de los animales es de 0.1 M, varía con el tipo de ración, pero es suficiente para bajar el pH del estómago hasta 2.0. El ácido clorhídrico realiza importantes funciones en el estómago. Las proteínas son desnaturalizadas por él y son más susceptibles a la acción de las enzimas proteolíticas. La enzima pepsina actúa solamente en medio ácido. El ácido clorhídrico disuelve los minerales ingeridos con los alimentos y mata algunos patógenos ingeridos con los alimentos. La mucina gástrica contiene diversos mucopolisacáridos y mucoproteínas. La mucina recubre la capa mucosa de la pared del estómago, con lo que se evita la corrosión del epitelio por el Hcl y la pepsina. Las mucoproteínas participan en la absorción de la vitamina B12. La secreción del jugo gástrico está controlada por la hormona gastrina. Se hará una brevísima descripción anatomofisiológica del aparato digestivo de los cerdos, aves, conejos caballos y rumiantes, resaltando aquellos caracteres análogos y disímiles en forma comparada.

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Lección 12 Aparato digestivo de los animales de granja 12.1 Aparato digestivo del Cerdo Gráfica 6 Aparato digestivo del cerdo

Fuente: Nutrición animal de Bondi

La boca tiene un hocico para hozar y un labio inferior puntiagudo para aprehender los alimentos. Contiene numerosas glándulas secretoras de saliva (Submaxilar y Parótida) que contienen enzimas digestivas siendo la amilasa la más importante para hidrolizar los almidones. Por la faringe y esófago son conducidos los alimentos al estómago. El estómago es voluminoso, con capacidad de 5 a 8 litros, tiene forma arriñonada con una gran curvatura, en la región esofágica se encuentra el cardias, ubicado cerca a la salida por el píloro (región pilórica). La mucosa del estómago se divide en cuatro regiones: esofágica, cardiaca, glandular fúndica y glandular pilórica; el ácido clorhídrico y el jugo gástrico es secretado en la región fúndica. El estómago actúa como almacén de los alimentos, los retiene mientras se hace una predigestión por acción física y química y al mismo tiempo controla y regula el paso hacia el intestino. El intestino tiene entre 15 a 20 metros de largo, consta del intestino delgado y el intestino grueso, donde finalizan todos los procesos digestivos y los alimentos son absorbidos. En el intestino delgado se efectúa la digestión de los alimentos y la absorción a través de las vellosidades de la mucosa que contienen una red de vasos y capilares sanguíneos y linfáticos (quilíferos). La mucosa segrega jugo intestinal. Los conductos biliares y pancreáticos se abren en el duodeno cerca al píloro. Los movimientos peristálticos, mezclan los alimentos con los jugos digestivos y los ponen en o con la mucosa de absorción y los impelen hacia los tramos posteriores. El intestino grueso, de 4 a 5 m de largo es más grueso y más ancho que el delgado. Está conformado por el ciego, el colon y recto que termina en el esfínter anal. En él, no se producen enzimas pero continúa la acción de las enzimas del intestino delgado y la digestión del material no absorbido en el intestino delgado, intensificada por la acción Bacterial en el ileon, ciego y colon, proceso con el cual se completa la digestión. También en el intestino grueso se reabsorbe gran parte del agua, electrolitos, vitaminas y aminoácidos.

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El ciego es un saco cilíndrico de 20 a 30 cm de largo y de 8 a 10 cm de diámetro, donde desemboca el íleon. La flora microbial del ciego actúa sobre los almidones escapados a la digestión y en forma muy limitada actúa sobre el material fibroso, produciendo por fermentación ácidos orgánicos que son absorbidos por las paredes del ciego. El colon está dispuesto en tres asas espirales dobles, realiza contracciones que facilitan el transporte de la ingesta hacia el recto, última porción del tracto gastrointestinal. 12.2 Aparato digestivo de las aves (Gallináceas) Gráfica 7 Aparato digestivo de las ave

Fuente: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/ Fuente: Nutrición animal de Bondi 2ESO/Funcseres/imagenes/Actividad%2019/digestivo%20de%20aves.gif

El aparato digestivo de las aves difiere bastante de los mamíferos. La longitud relativamente corta de las diversas partes, varía con el tamaño del animal y con el tipo de alimentación. El aparato consta del pico, estómago glandular (proventrículo) y estómago muscular (molleja), intestino delgado y grueso, ciego, recto, y cloaca. La boca constituida por un pico, le sirve como órgano prensil; la lengua de poca movilidad cubierta por una córnea dura en la punta, no posee dientes y en sus paredes hay glándulas salivales que humedecen los alimentos con acción más lubricante que enzimática. El esófago comunica la faringe con el estómago, a la entrada del tórax se ensancha formando el buche, divertículo con orificios de entrada y salida muy próximos, donde aparentemente hay actividad enzimática (Ptialina de la saliva), pero su función principal es el almacenamiento de los alimentos, la regulación de la repleción gástrica y el reblandecimiento del alimento por acción de la saliva y las secreciones del buche y esófago, facilitadas por los movimientos de sus paredes. Luego del buche viene la segunda porción del esófago que penetra a la cavidad torácica. El estómago está dividido en dos porciones: el estómago glandular o proventrículo y el estómago muscular o molleja. El proventrículo es un órgano de forma ovoide, la mucosa posee glándulas que segregan jugo gástrico, pepsina y ácido clorhídrico, se considera como el verdadero estómago de las aves, posee una capa muscular bien desarrollada para la 56


mezcla de los alimentos con los jugos digestivos. La molleja es un órgano en forma de disco grueso medio aplanado, con capas musculares densas con dos orificios que se encuentran muy próximos entre si y que comunican con la porción ventricular y con el duodeno. Internamente está cubierto por una mucosa gruesa, córnea y queratinosa con abundantes pliegues que actúan como molinos de frotamiento para triturar y moler los alimentos bastos que vienen del buche, con la ayuda de pequeñas piedrecillas que ingieren las aves, aunque estas no son absolutamente necesarias. En la molleja no hay degradación del contenido nutritivo y el jugo gástrico ejerce su acción principalmente a nivel del duodeno. De la molleja, el alimento parcialmente predigerido pasa al intestino delgado donde los procesos digestivos son similares al de otros animales. El intestino delgado consta del duodeno, yeyuno e ileon. El duodeno al salir de la molleja forma un asa duodenal donde se localiza el páncreas y allí desembocan los conductos del Páncreas y del Hígado. En el duodeno se efectúa principalmente la acción de la digestión gástrica; no existe una verdadera demarcación entre el yeyuno y el íIeon, el yeyuno comienza al finalizar el asa del duodeno y consta de diez asas pequeñas ubicadas en forma de guirnalda; el ileon más extendido y libre desemboca en los ciegos, en estas dos porciones actúa la bilis, el jugo pancreático e intestinal. El intestino grueso consta de dos ciegos y el colon, no existe una clara demarcación entre el colon y el recto; el colon relativamente es corto, los ciegos son dos sacos de 17 cm de largo, donde continúa la degradación de los nutrientes y su única aparente función es reabsorber y servir de depósito de bacterias que aprovechan la fibra y sintetizan algunas vitaminas del complejo B. El colon casi recto y corto conduce el contenido intestinal a la cloaca, abertura común al aparato digestivo y urinario y a los genitales. La mayor parte del agua de la orina es reabsorbida en la cloaca dándole a la orina una consistencia pastosa y de color blanquecino. Los desperdicios nitrogenados son excretados en forma de ácido úrico y uratos, en vez de urea como lo es en mamíferos.

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12.3 Aparato digestivo del Conejo Gráfica 8 Estructura anatómica del aparato digestivo del conejo

Fuente: http://www.monografiasveterinaria.uchile.cl/AlasbimnImages/mn-1986-8(2)-gecele-fig001-.jpg

El aparato digestivo del conejo está conformado por la boca que tiene incisivos largos bien afilados para cortar los alimentos para luego ser triturados por los molares. El estómago, donde se mezclan los alimentos con los jugos digestivos gástricos y empieza la digestión nunca se encuentra completamente vado, sino lleno hasta más de la mitad porque como carece de músculos para las contracciones que impulsan el contenido gástrico, la evacuación es lenta y ayudada por las capas musculares del píloro. El transporte de los alimentos dentro del estómago se realiza así: la ración ingerida empuja hacia el píloro el contenido gástrico que se encuentra en el y en la zona pilórica se desarrollan fuerzas musculares que impulsan el alimento parcialmente digerido hacia el duodeno. Esta particularidad permite al conejo comer con más frecuencia (70 a 80 comidas/día) pero en porciones pequeñas. En el intestino delgado se completa la digestión y se inicia la absorción de los nutrientes, en el ciego el alimento y la fibra es sometida al proceso de digestión bacteriana que contribuye a una ligera digestión de la celulosa dando origen a ácidos grasos (Acetato) y amoníaco que es transformado en aminoácidos. El conejo tiene un apéndice ciego..En el

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intestino grueso se reabsorbe el agua y continúa la absorción de nutrientes y finalmente los alimentos son excretados por el ano. El sistema digestivo del conejo (Monogástrico) se caracteriza por el jugo gástrico muy ácido y tener el ciego muy desarrollado. El alimento se digiere parcialmente en el estómago antes de pasar al intestino delgado donde se efectúa la actividad digestiva más intensa por acción de las enzimas del jugo gástrico, del ácido clorhídrico, de secreciones intestinales, del jugo pancreático y de la bilis. La ingesta llega al ciego donde permanece aproximadamente 12 horas, allí se digiere la mayor parte de la fibra por acción de las bacterias que digieren el alimento contribuyendo a la síntesis de amino ácidos y vitaminas. La masa alimenticia toma forma de bolitas húmedas y blandas (contienen 30% de proteína y son ricas en vitaminas del grupo B y Ácido Pantoténico) formadas unas seis horas después de la última comida o hacia la media noche. El conejo reingiere estas bolitas excretadas antes del amanecer en cantidad suficiente para llenar la tercera parte del estómago lo cual contribuye a la evacuación del contenido estomacal. El proceso de reingestión de excretas, mal llamado coprofagia, aparentemente tiene por objeto:

a) La provisión de determinadas vitaminas además de las del complejo B. b) La provisión de aminoácidos y de otros principios insuficientes en la ración. c) El mantenimiento de la digestión por desplazamiento del contenido estomacal. d) La subsistencia por períodos largos sin necesidad de comer. e) El mejor aprovechamiento de las proteínas aunque no influye favorablemente en la digestión de la celulosa.

Inicialmente el alimento pasa rápidamente al intestino grueso y sale por el ano de donde lo toma e ingiere el animal para iniciar un segundo ciclo digestivo, mientras tanto el alimento nuevo (primer ciclo) completa la digestión estomacal y pasa al intestino delgado. El nuevo alimento llega al ciego e inicia su digestión bacteriana mientras el alimento reingerido es sometido a una nueva digestión estomacal. Después de la segunda ingestión, la masa alimenticia pasa por el intestino delgado, donde son absorbidos más nutrientes. Luego continúa al intestino grueso sin entrar nuevamente al ciego y pasando lentamente adquiere la forma de bolitas secas que son excretadas por el ano. El nuevo alimento ingerido por el conejo repite el mismo ciclo. En el aparato digestivo del conejo se realizan entonces simultáneamente; un primer y un segundo ciclo de digestión.

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12.4 Aparato digestivo del Equino Gráfica 9 Esquema aparato digestivo del equino

Fuente: http://images.google.es/imgres?imgurl=http://yegua.tripod.com/esquemaizq.jpg&imgrefurl=http:/ /yegua.tripod.com/esquema.html&usg=__cAck8Wc1MsOSLNqX2BXtTWJrXy4=&h=578&w=660&sz= 27&hl=es&start=3&um=1&tbnid=PxWVick3mi34hM:&tbnh=121&tbnw=138&prev=/images%3Fq% 3Daparato%2Bdigestivo%2Bdel%2Bequino%26hl%3Des%26rlz%3D1T4ADBR_esCO256CO260%26 sa%3DN%26um%3D1

La boca es la primera parte del conducto alimentarío del caballo que se continúa con el

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esófago que conduce los alimentos al estómago, este tiene forma de una U con una capacidad de 8 a 15 Litros, presenta dos extremidades, la izquierda el saco cecal y la derecha es la región pilórica comunicada con el duodeno a través del píloro. El intestino delgado de una longitud media de 22 m con capacidad de 40 - 50 L se divide en tres porciones, la porción fija denominada duodeno de un metro de largo tiene forma de herradura y las dos porciones mesentéricas llamadas yeyuno e íIeon, sin ningún punto preciso de demarcación. Las glándulas intestinales se encuentran en toda la extensión del intestino delgado y las glándulas duodenales en los primeros 6 o 7 m del intestino. El Intestino grueso se extiende desde el íleon al ano, tiene 7.5 a 8 M de largo, es de mayor tamaño, en forma de saco con cintillas longitudinales, en forma de una "coma" y tiene una posición en la cavidad abdominal muy fija; se divide en el ciego, colon mayor, colon menor y recto. El ciego es un saco de gran tamaño de 1.25 metros de largo, con capacidad de 25 a 30 litros, localizado a la derecha de la cavidad abdominal. El orificio de entrada (ileocecal) está cerca al orificio de salida.que se comunica con el colon. El colon mayor tiene 3 a 3.7 M de largo y de 20 a 25 cm de diámetro el colon menor es la continuación del colon mayor tiene, 3.5 M de largo y un diámetro de 7.5 a 10 cm. El recto es la porción terminal del intestino, tiene 30 cm de largo se divide en dos porciones: el mesorecto y la ampolla rectal que se comunica al exterior a través del ano. 12.5 Aparato digestivo de los Rumiantes Gráfica 10 Aparato digestivo de los rumiantes

Fuente: Nutrición animal de Bondi

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Los rumiantes tienen la particularidad de devolver los alimentos y remasticarlos (Rumiación) y el estómago está dividido en cuatro compartimentos. Se estudiará en esta sección la anatomía y fisiología del aparato digestivo de los bovinos, ovínos y caprinos señalando algunas de las características de la digestión. La diferencia de los rumiantes de los demás animales, es la de tener un estómago de gran tamaño, dividido en cuatro compartimentos. Rumen, retículo, omaso y abomaso. El estómago de los rumiantes no sólo digiere los alimentos, sino que también los absorbe. Los tres primeros compartimentos tienen un epitelio plano estratificado no glandular, Toda la parte interna del rumen y retículo está cubierta de papilas. Estas papilas son pequeñas en animales jóvenes ; el número y tamaño aumentan con la ingestión de los alimentos sólidos, debido al estímulo mecánico y químico, originados a partir de los alimentos. La superficie interna del omaso se ve incrementada por diversos pliegues delgados, denominados láminas, que permiten la absorción de agua y ácidos grasos volátiles. El omaso ayuda en la reducción del tamaño de la partícula del alimento. La estructura y funciones del abomaso son semejantes a las del estómago de los rumiantes ; está dividido en dos regiones, la proximal fúndica y la distal (más pequeña) pilórica. La región fúndica contiene la mayoría de las glándulas que segregan ácido clorhídrico, gastrina, mucina y pepsina. En los terneros jóvenes la renina. Los líquidos que llegan al abomaso tienen un pH 6.0 y los que lo abandonan aproximadamente 2.5. Los microorganismos que llegan a este compartimento mueren por la acidez, comenzando así la digestión El estómago de los rumiantes al nacimiento es simple pero desde los 36 a 56 días se diferencia en cuatro compartimentos: el rumen, retículo, amaso (Librillo) y el abomaso (estómago glandular), los tres primeros se consideran como proventrículos. El rumen está localizado en la parte izquierda de la cavidad abdominales divide en dos grandes sacos uno dorsal y otro ventral, con una comunicación entre si y con el retículo (el saco dorsal); cada saco tiene respectivamente dos sacos pequeños posteriores a caudales sin comunicación exterior (sacos ciegos dorsales y centrales) divididos exteriormente por surcos bien demarcados; también tiene dos sacos en la parte anterior denominados sacos coronarios dorsal y ventral, separadas por el surco craneal y de la cavidad principal de los sacos dorsales y ventral por los surcos coronarios. Al año de edad, los varios compartimientos del rumen llegan a su desarrollo total y la relativa capacidad de cada compartimiento es para el rumen 80%, retículo 5%, amaso 7-8 % y para el abomaso 7-8%. El retículo está situado adelante del rumen sin separación completa interna entre ambos compartimentos y debido a esta continuidad su actividad fisiológica es común y sincronizada y se les denomina retículo-rumen. La superficie interna del rumen es de apariencia rugosa, por la presencia de miles de papilas digitiformes y tiene capacidad absortiba pero no secretora. El retículo tiene su mucosa con una apariencia de pliegues en forma de panal de abejas. Los sacos dorsales y ventrales se encuentran divididos y separados interiormente por tabiques o pilares musculares que corresponden a los surcos externos.

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El omaso de forma elipsoidal se comunica con el retículo por un cuello corto y estrecho que termina en el orificio retículo-omasal, está cubierto de numerosos pliegues o láminas donde el alimento es comprimido y que cuelgan de las paredes internas del amaso. Existe un surco (surco del omaso) de 10 cm de largo que va desde el orificio retículoomasal hasta el orificio omaso-abomásico que funciona como una comunicación directa entre el retículo y el abomaso para conducir los líquidos y alimentos finamente molidos y disueltos. El abomaso es un saco alargado colocado sobre el suelo del abdomen, por la región anterior se comunica con el omaso por el orificio omaso-abomasal. La parte posterior o pilórica es más pequeña y se une dorsalmente al duodeno a través del píloro. La membrana mucosa forma pliegues y está dividida en dos áreas por un estrechamiento: La región glandular y la región pilórica. El intestino delgado y grueso El intestino delgado tiene una longitud de 40 M y un diámetro de 5 a 6 cm; el duodeno mide 90 a 110 centímetros, empieza con el píloro, formando una curva en forma de ese (Asa Sigmoidea) y luego forma la flexura iliaca, la última porción se une con la porción mesentérica del intestino delgado que está dispuesto formando numerosas asas en forma de guirnalda. Existen glándulas intestinales a todo largo. El intestino grueso es de mayor diámetro, tiene una longitud de 75 cm y diámetro de 12, se continúa por delante con el colon, constituyendo la demarcación de la unión del íIeon con el intestino grueso, desde este punto se extiende hacia atrás el ciego. El colon tiene una longitud de 10 m y un diámetro de 5 a 12 cm y está dispuesto en dobles asas elípticas unidas entre si, pero antes de unirse con el recto forma una asa en forma de "ese". El recto es más corto que el del caballo. Gráfico 16 Estructura anatómica del estómago de los rumiantes 12.6 El aparato digestivo de la cabra y la oveja El aparato digestivo de la cabra tiene un poco menos volumen que el de los ovinos, el volumen relativo del rumen en proporción a todo el estómago es de 76-77 % en cabras y 81% en ovejas, el volumen del omaso y abomaso en las cabras es mayor que en los ovinos. El volumen, peso y forma. de los estómagos varían con la cantidad de alimento consumido, naturaleza de la dieta y los hábitos de consumo de alimento. Las principales diferencias entre el aparato digestivo de la oveja y la cabra son: a) La forma del saco ciego ventral anterior del rumen es más largo y estrecho en la cabra. b) La forma de las papilas del rumen: los extremos de las papilas son más anchos y redondos como hojas en la cabra, en las ovejas son más estrechas como forma de lenguas. c) Las separaciones de las celdas reticulares en la cabra tienden a ser paralelas, son más escasas y menos prominentes y el área cercana al surco esofágico del retículo-rumen tiene papilas, pero en la oveja tienen forma de celdas. d) El omaso de las cabras presentan la ausencia de la cuarta lámina, las láminas del omaso son de diferente longitud la primera y la segunda son largas, la tercera es mediana y la cuarta es corta en la oveja y en la cabra la cuarta casi no existe.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 6 Tamaño comparativo del estómago de la Cabra y la Oveja según sus .diferentes compartimentos.

Característica

Cabra angora

Peso corporal (K) Peso estómagos vacíos Volumen 4 estómagos (L) Volumen del rumen Volumen del retículo Volumen del omaso Volumen del abomaso

36.6 1.31 18.64 14.18 1.6 0.75 2.15

Oveja 38.8 1.22 22.73 18.54 1.6 0.55 2.04

Desarrollo del rumen En los rumiantes recién nacidos el canal reticular comunica el esófago (cardias) con el primer proventrículo; entre el cardias y el orificio retículo-omasal en una porción del retículo, se extiende el canal o surco reticular que al cerrarse en el animal joven permite que la leche succionada o bebida pase directamente al abomaso sin pasar por el rumen. En el rumiante adulto el volumen estomacal es grande y varía de 80 a 200 litros en las ovejas, caprinos y bovinos. El retículo rumen ocupa el 80%, el omaso el 10-14% y el abomaso el 5-7%. El ternero, cordero o cabrito recién nacidos tienen los cuatro compartimentos pero no están desarrollados y su funcionamiento es como el de los monogástricos, el único compartimento funcional es el abomaso que ocupa el 60-70% del volumen total estomacal a esa edad, el rumen y el retículo el 32% y el omaso el 4%. edad.

En los caprinos el rumen ocupa el 75% del espacio de los adultos a los 30 días de

El desarrollo del rumen es un proceso complicado, en él están involucradas acciones nutricionales, fisiológicas, anatómicas y microbiológicas. El desarrollo máximo de las paredes musculares del rumen y de las papilas de la mucosa se logra por la ingestión de alimentos sólidos y secos que estimulan a las capas musculares y la formación de papilas, proceso en el cual interviene también la producción de ácidos grasos volátiles. La mucosa del rumen aumenta sus papilas según el régimen alimenticio: a las doce semanas de edad con sólo alimentación láctea la mucosa representa el 0.22% del peso vivo, con heno el 0.50%, con pasto 0.70% y con concentrados el 0.83%. A la edad de 4 meses el ternero ya casi finalizada la etapa de alimentación láctea pasa al régimen de herbívoro poli gástrico para ser casi un rumiante y va desarrollando el proceso de fermentación de los forrajes por el establecimiento de la flora microbial asociada a la digestión enzimática y la pared ruminal desarrolla habilidades absortivas. Al desarrollarse el rumen cambia también el patrón de actividad de varias enzimas; la Renina que coagula la leche disminuye su actividad cuando cesa el régimen lácteo y la pepsina se hace más activa y se inicia la digestión péptica característica del abomaso .del adulto. En el intestino delgado la Lactasa que desdobla el azúcar de la

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leche, disminuye y aumenta la actividad de la maltasa que hidroliza los almidones. Una vez estabilizada la composición de la digesta con un régimen de sólidos (Forrajes y Concentrados) según crece el animal, la regulación de la asimilación intestinal es ya una responsabilidad del rumen y no del intestino, el estómago participa activamente en la formación de la digesta y regula su entrada al intestino.

Lección 13 Procesos digestivos en los diferentes animales Los procesos digestivos en los animales que se estudian en esta unidad, (herbívoros, monogástricos y rumiantes) comprenden básicamente la digestión de los alimentos, su absorción y excreción. La Digestión: Involucra todos los procesos en el tracto gastrointestinal, cuando los alimentos son degradados en partículas más pequeñas, luego son disueltos para facilitar su digestión y su absorción por medio de procesos mecánicos, químicos y enzimáticos con la intervención de microorganismos, para finalmente ser excretados los residuos ingeridos. Tabla

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Principales enzimas del tracto digestivo.

Alimento (Sustratos) Carbohidratos: Almidón, Glucosa, Dextrinas. Maltosa Lactosa Sacarosa Grasas y Aceites Lípido Proteína Prot. Lácteas Proteínas

Nucleoproteinas

Enzima

Origen

Productos de digestión

Amilasa

Maltosa, Glucosa

Maltasa Lactasa Sacarasa

Saliva Páncreas Intestino. Delgado Intestino Delgado Intestino Delgado

Lipasa Páncreas

Mucosa Gástrica Glicerol, A. Grasos

Renina Mucosa Gástrica (Becerro Joven) Pepsina Mucosa Gástrica Tripsina Páncreas Quimotripsina Páncreas Carboxilpeptidasa Páncreas Aminopeptidasa Intestino Delgado Dipeptidasa Intestino Delgado Nucleotidasa Intestino Delgado Nucleosidasa Int. Delgado

Glucosa Glucosa, Galactosa Glucosa, Fructosa Monoglicéridos Coagula proteína Polipéptidos Péptidos, Proteosas Péptidos Péptidos, aminoácidos péptidos,aminoácidos Nucleoproteinas Nucleotides Nucleoside Purinas, Acido. Fosfórico

El jugo pancreático tiene acción proteolítica debido a las enzimas Tripsina, quimo tripsina y Carboxipeptidasa; las dos primeras son endopeptidasas que actúan sobre los enlaces que contienen el grupo carboxilo como la Lysina, Arginina, Tyrosina y Fenilalanina,

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produciendo polipéptidos y aminoácidos. Las Carboxipeptidasas actúan sobre las uniones que contienen el grupo amino de un aminoácido, cuyo grupo carboxilo ha quedado libre. El Tripsinógeno es activado por la Enterokinasa y el Ouimotripsinógeno por la Tripsina. El jugo pancreático también tiene acción amilolítica. Lla amilasa pancreática actúa sobre los almidones rompiéndolos en dextrinas y maltosas bajo un PH de 4.1.Por acción lipolítica, la lipasa divide las grasas en ácidos grasos y glicerol, esta acción depende mucho de la emulsificación de las grasas ejecutada por la bilis (producción de jabones) . La digestión en el intestino por efecto del jugo intestinal es pobre, la actividad se efectúa más intensamente en las paredes de la mucosa intestinal, donde actúa la Péptidasa, Carbohidrasas, Fosfatasas, Aminopeptidasas y Dipeptidasas que actúan sobre las uniones péptidas produciendo aminoácidos libres y polipéptidos de bajo peso molecular. Actúa bajo un PH de 8.0. 13.1. Digestión de los carbohidratos en aves y cerdos En las raciones para aves y cerdos, los carbohidratos y grasas como fracción energética se incluyen en mayor proporción. La capacidad digestiva de estos animales para usarlos es importante para obtener óptimos resultados. El proceso de la digestión de carbohidratos por acción química (enzimas) y microbial (bacterias y protozoos) sólo tiene efecto durante la degradación de los azúcares en el tracto gastrointestinal, lo cual también depende de la fuente, de la clase de carbohidratos y de la velocidad de pasaje por el tracto. Los principales medios de degradación de los carbohidratos en el tracto gastrointestinal en aves y cerdos son: Las enzimas y la acción bacterial. Las enzimas digestivas son las encargadas de degradar los alimentos a su paso por el tracto gastrointestinal; la amilasa producida exclusivamente en el páncreas y en el cerdo también en la saliva, rompe los enlaces de los polisacáridos y los disacáridos son afectados por la Maltasa, Lactasa y Sacarasa. Digestión de los azúcares en el cerdo La digestión de los azúcares en los cerdos se efectúa por acción combinada de las enzimas del tracto digestivo y de la microflora que se encargan de romper los enlaces amilopectina y amilasa. Estas enzimas se originan en las glándulas salivales y en el páncreas y actúa dentro del intestino. Algunas enzimas se encuentran presentes sólo en los microorganismos, como se muestra en la gráfica siguiente.

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Gráfica 11 glicólisis en el tracto digestivo del cerdo

Lumen intestinal Dextrina Amilopectina

Amilasa Pancreática y salival

Dextrinaza Isomaltasa Maltasa

Maltotriosa

mucosa intestinal

Transporte Activo

Maltosa

Maltasa Glucosa

Maltotriosa

Maltasa

Amilosa

Lactosa

lactasa

Sacarosa

Sacarasa

Galactosa

Transporte Pasivo

Glucosa Fructuosa

Fuente: Autor

La lactasa es activada sólo en los lechones lactantes y la amilasa y sacarasa aumentan su actividad después del destete y durante el crecimiento. La saliva del cerdo contiene más concentración de Amilasa (diastasa) que en otros animales con una concentración muy pequeña. En el cerdo la degradación de los almidones se inicia en la boca por efecto de la Tialina (Amilasa salivar) pero la hidrólisis es muy poca y su efecto se prolonga en el estómago, pero más tarde se reduce por acción del ácido clorhídrico a nivel del cardias del estómago que modifica el pH, acidificando la ingesta. Los azúcares simples (Monosacáridos) son degradados casi por completo en el intestino delgado pero otros más complejos estructuralmente, no son digeridos por completo (digestión química enzimática) pero son afectados posteriormente por la fermentación bacteriana en el intestino grueso. Estos microorganismos presentes en el estómago e intestinos degradan los carbohidratos produciendo ácidos orgánicos (Ácidos Grasas Volátiles AGV) principalmente en el ciego y colon. Digestión de los carbohidratos en aves La digestión de los azúcares en el pico de las aves no es muy importante,.ésta se efectúa principalmente en el intestino delgado, allí los carbohidratos no son fácilmente absorbidos y las disacaridasas intestinales son las encargadas de degradar los carbohidratos del alimento.

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Las enzimas que intervienen en la degradación de los carbohidratos en las aves provienen de la saliva, del buche y del intestino delgado, aunque el papel de la saliva en el buche no es tan importante, sin embargo la degradación del almidón en el buche es similar a la degradación de los carbohidratos en el rumen de los rumiantes, con la diferencia que en estos el ácido láctico se transforma en Acidos Grasos Volátiles (AGV) y en el buche continúan sin cambio. Los azúcares que escapan a la digestión en el intestino delgado pasan a los ciegos, donde por fermentación microbiana, se degradan y forman ácidos orgánicos (Láctico y AGV). Gráfica 12 Degradación de los azúcares en las aves

MUCOSA INTESTINAL

Almidón

Maltosa

Sacarosa

Glucosa

Lumen intestinal

Acidos grasos Fructuosa Fructuosa

Glucosa

Referencia: Bioquímica nacional R. Ruiz. ICA. Cuba.

La digestión de los carbohidratos en el intestino delgado de las aves es similar a la de los monogástricos. Las diferentes enzimas disacaridasas son secretadas en las paredes intestinales a todo lo largo del tubo intestinal (Maltasa, Sacarasa, Lactasa), la actividad de cada una aumenta según que la fuente de carbohidratos abunde en uno u otro azúcar. Digestión de proteínas en aves y cerdos Las proteínas formadas por combinación de aminoácidos son esenciales para los animales por formar parte fundamental de las estructuras celulares, tejidos y órganos. Desde el punto de vista nutricional son indispensables como parte de la ración de las aves y cerdos, especies para las cuales es necesario al balancear sus raciones, considerar sus requerimientos y la composición de aminoácidos de los alimentos que determinan el valor Biológico de las proteínas. En esta parte de la unidad se analiza como es digerida la proteína dietética en los cerdos y en las aves (Monogástricos) así como las enzimas que intervienen en el proceso de degradación antes de ser absorbidas como aminoácidos.

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Enzimas proteolíticas Las enzimas que intervienen en la degradación de las proteínas de la dieta, se denominan "Enzimas Proteolíticas", son secretadas en el estómago, el páncreas e intestino delgado y requieren un pH específico para su actividad. 13.2 Digestión estomacal En el estómago continúan algunos procesos digestivos iniciados en la boca y la ingesta es sometida a la digestión gástrica continuada por la actividad del jugo gástrico a un pH de 1-2, el cual es producido por efecto del ácido clorhídrico, entonces actúa la pepsina que hidroliza las proteínas desdoblándolas en aminoácidos, pero sólo en un 30%, a pesar de que las enzimas son fundamentalmente proteolíticas. En los lechones lactantes que reciben calostro con 20% de caseína, ésta sólo se coagula pasadas 24 horas de nacer el lechón, cuando el estómago ha adquirido capacidad de secretar enzimas que coagulan la caseína (acción del ácido clorhídrico principalmente), Gráfico 13 Rutas de la digestión de los alimentos en el cerdo.

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. Digestión gástrica en las aves En las aves el alimento permanece poco tiempo en el proventrículo y la pepsina secretada allí actúa principalmente en el duodeno del intestino delgado, no obstante que el pH no es muy ácido, la enzima actúa favorecida por la temperatura corporal de las aves. El jugo pancreático y la bilis entran al intestino delgado en la parte "final del duodeno pero la digestión estomacal de las proteínas en las aves no es muy trascendente. Digestión intestinal La pared intestinal secreta una variedad de enzimas en las paredes intestinales dando origen a numerosos procesos, en el intestino delgado el quimo es sometido a la acción del jugo pancreático, del jugo entérico y de la bilis. En la primera porción del duodeno actúan todavía las enzimas del jugo gástrico durante algún tiempo, antes de ser inhibidas por los cambios del pH (es más alcalino). En el intestino delgado actúa el jugo pancreático que contiene la mayor parte de ras enzimas necesarias para la degradación de los alimentos, como la tripsina y quimotripsina. La enzima Enteroquinasa de la mucosa duodenal activa a la tripsina y esta a su vez activa al tripsinógeno y al quimotripsinógeno para producir la Tripsina y Quimotripsina, las cuales actúan en medio alcalino débil (pH 7-9). Entonces la degradación de las proteínas iniciada en el estómago y primera porción del duodeno continúa en el intestino delgado por efecto de estas dos enzimas proteolíticas. La Carboxipéptidasa del jugo pancreático separa los polipéptidos de los aminoácidos. En el jugo Entérico, las enzimas que intervienen en la degradación de las proteínas, la Monopeptidasa y la Dipeptidasa provocan la ruptura de los enlaces péptidos originando aminoácidos y péptidos sencillos acción que se desarrolla a nivel de la membrana y mucosa intestinal. La digestión en el intestino grueso se efectúa por intervención de la flora microbial, en el intestino grueso se fermentan las proteínas que escapan a la digestión del intestino delgado y las proteínas de las bacterias muertas, de las célula epiteliales descamadas y los restos de secreciones digestivas (Proteína Endógena), la actividad microbiana produce AGV, aminoácidos, otras sustancias y gases (CH4, CO2 y NH3) compuestos que sufren otras transformaciones o se absorben o son eliminadas en las heces. Cuando los animales consumen raciones libres o muy pobres de proteínas, el Nitrógeno es suplido por los aminoácidos libres de la proteína endógena de origen intestinal producida por acción bacterial, para luego ser utilizada por el animal huésped.

Lección 14 Digestión y absorción en rumiantes 14.1 Digestión y absorción de los alimentos y los AGV Rumiantes En los rumiantes sólo el 50% de la materia orgánica consumida llega al intestino, mientras en el caballo y el cerdo pasa mayor cantidad. Hay dos tipos de digestiones en los animales:

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a) Una asimilación, de tipo intestinal (en los monogástricos). b) Una asimilación, de tipo gastrointestinal, (en los rumiantes). En la asimilación gastrointestinal el 80% de los carbohidratos digeribles son asimilados en el estómago, mientras el 94% de la proteína, el 84% de la grasa y el 75% de los minerales son asimilados en los intestinos. Movimiento Gastrointestinal El rumiante presenta una particularidad en el movimiento del contenido gastrointestinal. El transporte de la digesta por el retículo-rumen y omaso se realiza por movimientos diferentes a los típicos movimientos peristálticos. Los pilares y paredes del retículo-rumen presentan un movimiento regular y constante que impulsa el contenido retículo-ruminal, desde el retículo hasta el saco dorsal y desde éste al saco ventral del rumen y nuevamente desde el saco ventral del rumen hacia el retículo. Este proceso facilita además la devolución de parte del contenido del retículo-rumen hacia la boca (Regurgitación) para que el material sea remasticado y parte del contenido más líquido pase al retículo y continúe hacia el omaso. Durante este proceso el animal produce por eruptos la expulsión de gases (30 a 50 litros por hora en vacas y 5 en ovejas) . El alimento consumido permanece en el rumen algún tiempo, aproximadamente 72 horas, para sufrir el proceso de degradación y fermentación microbiana. Por lo tanto la velocidad de vaciado o de pasaje del alimento por el rumen depende de la eficacia de las contracciones del rumen para impulsar los fluidos a través del orificio retículo-omasal y de recibir al mismo tiempo la ingesta fibrosa acumulada en el saco dorsal del rumen, para que pase al saco ventral y de allí al retículo con destino a la rumiación. El paso de la ingesta al omaso es un proceso continuo que se acelera al doble durante la ingestión de alimentos y durante la rumia es mayor que durante el reposo. El heno o pasto picado y los concentrados pasan más rápidamente por el rumen que el heno o pasto largo, porque las partículas más pequeñas pasan más rápidamente a los fluidos del retículo, y de allí pasan directamente al omaso. Al mismo tiempo que se contrae el retículo-rumen también se contraen el omaso y el abomaso e impulsan la digesta hacia las partes posteriores del tracto gastrointestinal. El doble proceso de mezcla rotatoria en el retículo-rumen y la propulsión hacia el resto del tracito gastrointestinal trae por consecuencia un mayor tiempo de permanencia de los alimentos en el tracto digestivo de los rumiantes, la vaca necesita doble de tiempo, 120 horas; sólo evacua el 5% en las primeras 20 horas y el resto (80 a 85%) en 80 a 100 horas, en comparación con 60 horas que requiere el cerdo. 14.2 Digestión y fermentación ruminal La fisiología digestiva del rumiante radica en la digestión y fermentación ocurrida en el rumen. El alimento consumido se modifica antes de que ocurra la digestión normal en el intestino; en el rumen se degrada la celulosa y los carbohidratos solubles, se desdoblan las proteínas en aminoácidos y se sintetizan algunas vitaminas del complejo B.

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Los rumiantes tienen capacidad de utilizar la celulosa por acción de los microorganismos que viven simbióticamente en el rumen, digieren de 30 a 80% de la celulosa la cual posteriormente es fermentada para producir AGV (Acidos Acético, Propíonico y Butírico) que aportan el 76% de la energía que se produce y e188% de la energía potencialmente absorbible. Esta particularidad de la digestión de los nutrientes en los rumiantes difiere mucho de los procesos en los monogástricos, la materia orgánica se digiere toda en el estómago (6567%), mientras los nitrogenados son degradados en el intestino (76%), esto es el resultado de la síntesis de proteína bacterial a partir .de carbohidratos y compuestos nitrogenados, proteína bacterial que posteriormente es digerida en los tramos posteriores del tracto digestivo y aprovechado por el animal huésped. La absorción y aprovechamiento de los AGV como fuente de energía es fundamental en el rumiante, ya que la glucosa en los rumiantes no es fuente de energía, la glucosa debe ser transformada y fermentada al igual que otros carbohidratos para producir AGV. Digestión intestinal En el intestino delgado se absorbe del 62 al 72% de la digesta y del 17 al 25% en el intestino grueso. El 75% del agua contenida en la digesta es absorbida en el intestino delgado. En la vaca en ayunas, llegan al intestino 50 litros de jugos que aportan 500 a 700 g de proteína, esta actividad se incrementa en 30 a 40% en la digesta intestinal con respecto a la consumida por aporte de la proteína bacterial que incrementa de 1.5 a 2 veces la cantidad de aminoácidos asimilables. La grasa es 1.5 a 2 veces más que la consumida, el 65 % lo forman ácidos grasos (70% Ácido acético y oléico) que son asimilados en el intestino y actúan como precursores de la grasa láctea y corporal. 14.3 Digestión de los carbohidratos en el rumen y absorción de los AGV Los carbohidratos vegetales consumidos por el rumiante varían desde azúcares simples y disacáridos hasta componentes de la pared celular: (Polisacáridos muy complejos) celulosa y hemicelulosa que se encuentran en los vegetales hasta en un 75 % y son la principal fuente de energía para el animal y microorganismos del rumen. La magnitud y tipo de transformación del alimento en el rumen influyen en la productividad del animal. La fermentación y transformación de los carbohidratos solubles y almidón hacia AGV en el rumen, reduce el suministro de glucosa al duodeno haciendo al animal dependiente de la gluconeogénesis (formación de glucosa en el cuerpo animal). La eficiencia de la fermentación ruminal y la salida de nutrientes del rumen puede ser regulada, manipulando a los microorganismos y su actividad mediante el uso de agentes químicos, que modulan el metabolismo: producción de AGV, metanogénesis, degradación de aminoácidos, ureolísis, etc. Fermentación de los carbohidratos vegetales Los carbohidratos solubles y los azúcares son atacados rápidamente con formación de AGV, mientras los polisacáridos estructurales (Celulosa y Hémicelulosa) que son más 72


resistentes, son atacados por los microorganismos mediante la celúlisis ruminal, fermentación ruminal que transforma fácilmente la celulosa en AGV (Acido Acético, Propiónico, Butírico). La fermentación rápida del almidón y los azúcares solubles para formar AGV por los microorganismos es desventajosa para los rumiantes ya que ellos tienen enzimas en sus jugos digestivos capaces de degradar los carbohidratos solubles y producir glucosa en vez de ser transformados en AGV pues la glucosa energéticamente es superior a los AGV. En el rumen, el almidón es hidrolizado por la amilasa microbiana y produce maltosa que fácilmente es convertida a piruvato en el Ciclo Glicolítico; a partir del piruvato se forman los AGV por medio de diversas reacciones. Durante la fermentación ruminal se producen grandes cantidades de gas metano, que constituye una pérdida grande de energía (7-8% de energía bruta). Interconversiones de AGV: Durante la fermentación activa en el rumen, se efectúan interconversiones entre los AGV, así, un ácido como producto final de un microorganismo puede ser usado por otra especie bacterial para resintetizar otro AGV diferente. Por ejemplo: del ácido acético se puede producir ácido Butírico (40-80%), el ácido propiónico puede producir ácido acético (05%) y el ácido butírico puede producir ácido propiónico (2-5%), mientras que cantidades considerables de ácido acético proviene del ácido butírico. Patrón de la fermentación ruminal: La concentración de AGV en el rumen varía de 60 a 120 meq/litro, y las proporciones molares varían según la dieta y digestibilidad de la ración, a mayor digestibilidad (más de 60%) aumentan los AGV en el rumen, aumenta la proporción de acético y disminuye la de Propiónico y butírico. En los pastos muy tiernos, que contienen de 11 a 12 % de proteína los carbohidratos son digeridos rápidamente, situación ideal para el mejor aprovechamiento del nitrógeno de las plantas por los microorganismos del rumen. Otros factores que influyen en la concentración de AGV, son: la absorción ruminal, la interconversión, la degradación y el pasaje de la ingesta a los tramos posteriores. Existe también una interrelación entre el pH del rumen, los microorganismos y el sustrato del rumen: la actividad de los diferentes microorganismos depende del pH, así las bacterias celulolíticas actúan mejor a un pH entre 6.5 a 7.0, mientras las amilolíticas lo hacen a un pH más bajo, lo cual indudablemente va a modificar el sustrato ruminal originando productos metabólicos en cantidades diferentes.También la actividad óptima de los microorganismos se relacionan con la velocidad de recambio ruminal, lo mismo que el equilibrio entre la población bacterial y de protozoarios. Todos estos factores mencionados anteriormente, determinan el patrón de fermentación ruminal, el cual se puede manipular a conveniencia para establecer un tipo de fermentación adecuado al tipo de producción que interese al nutricionista.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Gráfica 14 Digestión de los carbohidratos en rumiantes ALIMENTO Celulosa Hemicelulosa RUMEN Absorbidos

Acidos Grasos AGV

Almidones Azúcares solubles Polisacáridos Microbiales

Lactato (Succinato)

Metabolismo Microbial Bacterial endógeno

CHO

CHO dieta escapados a digestión

INTESTINO DELGADO

CIEGO COLON HECES

Polisacáridos microbiales

(Actividad parcial bacterias y protozoarios

Almidón Glucosa Azúcares Almidón Simples GLUCOSA

Absorción Segunda fermentación

NH3

Metabolismo endógeno bacterial

Vitaminas Complejo B y K

ABOMASO

Absorbido como tal o como ácido propíonico

AGV

Degradación enzimática

Absorción

Escapan a la digestión

Referencia : Adaptado y modificado de A.T. Phillipson. Madrid.

14.4 Digestión y absorción de compuestos nitrogenados en el rumiante El suministro de aminoácidos al intestino es fundamental en la nutrición proteica de los animales. Al intestino delgado llegan tres clases de compuestos proteicos: a) Las proteínas, Péptidos y aminoácidos de origen dietético que escapan a la degradación ruminal. b) La proteína microbiana producida en el rumen y

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c) El nitrógeno endógeno secretado por el tracto digestivo y tejidos descamados desde la boca al intestino. La gran diferencia con los monogástricos, radica en el metabolismo modificado del nitrógeno en los rumiantes, por la síntesis en el rumen, la absorción directa y los cambios de la proteína soluble de la dieta en el rumen antes de ser digerida en el abomaso. El rumiante tiene esa gran particularidad: producir proteína bacteriana usando sustancias Nitrogenadas No Proteicas (NNP), además de digerir la fibra. El siguiente gráfico muestra el comportamiento de la digestión y utilización de las proteínas en el rumen. Gráfica 15 Digestión y utilización de las proteínas en bovinos

Referencia: D.C. Cruch.. Fisiología Digestiva y Nutrición de Rumiantes

Metabolismo ruminal de los compuestos nitrogenados La proteína dietética y los compuestos nitrogenados no proteicos entran al rumen, constituyendo el Nitrógeno de la dieta; al mismo tiempo con la saliva y a través de las paredes del rumen hay suministro de nitrógeno (Urea). Las proteínas de las plantas, se encuentran en dos formas: solubles, presentes en un 70% en las hojas y las insolubles (30%) dentro de las paredes celulares. En cuanto a degradabilidad, la proteína se puede dividir en cuatro fracciones: a) fracción de degradación inmediata y rápida (NNP), soluble en agua: nitratos, amoníaco, aminoácidos libres, aminas. b) Fracción de degradación rápida. c) Fracción de degradación lenta y

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d) Fracción no degradable. El siguiente gráfico ilustra las fracciones en que se degrada ka proteína. Gráfico 16 Degradabilidad de la proteína en fracciones

Aminoácidos libres Proteína Soluble Totalmente degradada en el rumen Proteína insoluble (Parcialmente degradad en el rumen)

Nitratos Amoníaco Aminas (NNP) Urea

Fracción I (31.5%)

Proteínas verdaderas

Fracción II (32.4%)

Nitrógeno no proteico y Proteínas verdaderas

Fracción III (11.9%)

Proteína Mezclada con la fibra o alterada por calentamiento

Fracción IV (18.3%)

Existe una relación directa entre la solubilidad de la proteína y su digestión ruminal. La cantidad de NH3 producido por los microorganismos del rumen está muy relacionada con la solubilidad de la proteína. Las raciones preparadas que contienen más proteína insoluble, aportan mayores cantidades de aminoácidos al intestino delgado. 14.5 Proteolisis La proteolisis puede ser efectuada por bacterias proteolíticas que contienen proteasas (enzimas endo y exopeptidadas) con un pH óptimo de acción entre 6.5 a 7-0. La proteolisis está afectada por cuatro factores: a) La concentración enzimática o sea el número y actividad de los microorganismos. b) lL concentración del sustrato (Solución del material nitrogenado). c) El tiempo disponible para las reacciones (velocidad de digestión y del recambio y d) La presencia de inhibidores. La actividad de los agentes bacteriolíticos, que destruyen y fagocitan a las bacterias y protozoos, hace más accesible la proteína del citoplasma bacteria no a la acción de otras proteasas. Los protozoos no secretan proteasas extracelulares, su actividad de proteolisis, es intracelular después de englobar partículas proteicas en suspensión en el rumen. Los protozoarios convierten las proteínas en péptidos, aminoácidos y NH3, con mayor actividad proteolítica a un pH de 6,5 a 7.0.

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La actividad de las proteasas de los protozoarios es diferente, las peptidasas liberan aminoácidos que pueden ser incorporados a la proteína protozoaria o son desaminados para producir NH3 o quedan en el medio ruminal como tal (Aminoácidos). 14.6 Compuestos Nitrogenados No Proteicos {NNP}: Los compuestos NNP del forraje o suministrados por el nutricionista deben ser transformados a NH3, el cual es usado por los microorganismos para su crecimiento (sales de amonio, urea, biuret, ácido úrico). Las uniones de estos compuestos se disuelven por el agua o son hidrolizados enzimáticamente para formar NH3 por acción de la enzima ureasa de las bacterias. También existen las enzimas biuretasa y la uricasa.

Urea NH2

NH2 O = C + H20

Ureasa Amoniaco

NH3 + CO2

Síntesis de proteína Microbiana La cantidad de microorganismos del rumen dependen principalmente del suministro de nitrógeno y energía, sin un consumo adecuado de energía la cantidad de proteína sintetizada en el rumen no es suficiente para suplir los requerimientos de proteína para mantenimiento y producción del animal. Para la síntesis de proteína, las bacterias usan aminoácidos sintetizados "de nuevo" a partir del NH3, de otros aminoácidos libres y de péptidos pero estos aminoácidos son usados por las bacterias a diferentes velocidades. 14.7 Uso del Amoníaco (NH3) El amonio NH3 es el intermediario en el metabolismo del nitrógeno en el rumen y es el más usado por las bacterias. Los niveles de NH3 varían el rumen ampliamente, siendo la concentración óptima entre 5.6 a 8.8 mg/100 ml, siempre y cuando haya buena cantidad de energía para mejor actividad microbial. La concentración óptima de NH3 no debe disminuir ni aumentar el "pool" de NNP en el rumen (80 a 98%). Se calcula que se puede producir entre 90 a 230 g de proteína microbiana por kilogramo de materia orgánica en el rumen, a una velocidad de 8-14 mg de proteína por cada 100 mI de contenido ruminal por hora, con una conversión de carbohidratos en bacterias de 7 a 17,5% (6.9 g de proteína microbiana/100 g de carbohidratos fermentados), relación que señala la proporción de proteína y energía requerida para sintetizar proteína bacterial. Valor alimenticio de la proteína bacteriana y aporte al animal: El valor de la proteína bacterial del rumen depende de su composición de aminoácidos. El aporte de aminoácidos al duodeno puede cubrir la mayoría de los requerimientos de aminoácidos, según el tipo de producción (carne o leche) y el estado fisiológico (crecimiento, preñez o lactancia). Los tejidos del organismo del animal para sintetizar su proteína a partir de aminoácidos, requieren también energía, pero la síntesis de proteína orgánica es más rápida que la síntesis de aminoácidos microbiales. La incorporación de proteína microbial a la

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proteína tisular, si hay suficiente energía, sólo es suficiente para el sostenimiento, para un crecimiento lento y para la preñez en su etapa inicial, pero es insuficiente para el crecimiento rápido, para las últimas etapas de la gestación y para el inicio de la lactancia en animales de mayor potencial de producción. Factores que afectan la producción de proteína bacterial: Los dos factores que más influyen en la producción de proteína bacterial son; la degradación ruminal y la velocidad del recambio ruminal. 1. La degradación ruminal: la proteína del alimento puede ser degradada en un 40 a 80% y convertida en proteína bacterial según la solubilidad del Nitrógeno de los alimentos y del suministro de energía. En un régimen de pastos (proteína muy soluble) la degradación microbiana a aminoácidos y NH3, excede la capacidad de los microorganismos para usar el nitrógeno y producir proteína bacterial, entonces son absorbidas grandes cantidades de NH3 excedentes y eliminados como urea en la orina, esto produce de 25 a 34% de pérdidas, pero incrementa las cantidades de proteína bacterial que llegan al intestino, lo cual aumenta la retención de nitrógeno disponible para producir. La eficiencia de conversión de proteína bruta dietética a proteína microbiana absorbible es del 35%. Al reducir o minimizar la degradación ruminal de la proteína del alimento se mejora el uso que de ella hace el rumiante porque: a) Obliga a los microorganismos del rumen a usar el NH3 derivado de los NNP y b) Elimina las pérdidas inevitables cuando las proteinas del alimento son degradadas a NH3, si se suprime esta degradación de la proteína y de los aminoácidos usando sustancias químicas para protegerlas.

2. Velocidad del recambio ruminal. La velocidad del recambio ruminal afecta el flujo de

nutrientes y la función del rumen, por lo tanto afecta la cantidad de proteína dietética que escapa a la degradación y pasa del rumen al abomaso, afecta la cuantía de proteína microbiana y el pasaje de esta al intestino (proteína sobrepasante).

2.2.5.8. Absorción en el retículo-rumen El pH del contenido ruminal controla la velocidad de absorción del amonio hacia la sangre. A un pH por debajo de 6.5, el amoníaco se encuentra en forma de NH4, la disminución del pH del rumen detiene el paso del amonio a la sangre, lo cual es benéfico para las bacterias que disponen de más tiempo para aprovecharlo. En el rumen no se absorben cantidades grandes de aminoácidos, pero si el "pool" de aminoácidos en el rumen aumenta, por grandes dosis de amino ácidos en la dieta no por la supresión de su degradación, los aminoácidos son absorbidos en grandes cantidades desde el rumen Digestión y absorción en los tramos posteriores del tracto gastrointestinal: En el omaso se absorbe el 34% del NH3 que viene del rumen (25% de lo absorbido en el rumen). Al abomaso e intestino llega una mezcla de proteína microbiana, ácidos nucleicos microbianos, NH3, pequeñas cantidades de aminoácidos libres y péptidos,

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proteínas dietéticas no degradadas y secreciones proteicas endógenas y muy limitadas cantidades de carbohidratos digestibles. El 94% de nitrógeno del contenido del intestino delgado es NNP y de este el 60% es de origen microbiano. Hay varios métodos para alterar el flujo de proteínas y la composición del contenido que llega al duodeno y disminuir la degradación de proteína y aminoácidos en el rumen, como el tratamiento térmico y químico de las proteínas haciéndolas menos digestibles o la encapsulación de las proteínas revistiéndolas de sustancias que impidan ser digeridas por las bacterias, el uso de productos análogos a los aminoácidos, pero la mejor forma es suministrar alimentos que contengan proteínas sobrepasantes poco degradables en el rumen pero si en el intestino, como la harina de pescado. La mucosa del intestino delgado absorbe aminoácidos libres, péptidos, nucleótidos y nucleósidos, siendo más preferente la absorción de los aminoácidos esenciales. Intestino grueso El Nitrógeno que llega al intestino grueso ha resistido a la fermentación ruminal y a la hidrólisis en el intestino delgado, constituido además por residuos microbianos, secreciones del intestino delgado y la urea difundida de la sangre, este Nitrógeno es del 20 al 50% del Nitrógeno consumido. La flora bacterial produce AGV, NH3 y más proteína microbiana; las proteínas bacterianas que han resistido la degradación en el intestino delgado se degradan en el intestino grueso, con dietas de cereales y forrajes, el 10 al 40% del Nitrógeno es digerido en el intestino grueso, el NH3 es absorbido también y transformado en el hígado en aminoácidos no esenciales y también se absorben algunos aminoácidos. Reciclaje del Nitrógeno en el animal La digestión y absorción de los componentes nitrogenados en el tracto gastrointestinal, es parte del metabolismo del Nitrógeno en el rumiante. Los compuestos nitrogenados son movilizados a través del reciclaje del Nitrógeno, desde los tejidos nuevamente hacia el tracto gastrointestinal.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Gráfica 17. Rutas del Nitrógeno durante la digestión y el reciclaje en los rumiantes

Rumen

Abomaso

Referencia. W. Chalupa. 1978. Digestión y Absorción de los Compuestos nitrogenados en los Rumiantes

Al rumen entra una gran cantidad de Nitrógeno endógeno, constituido por Urea, proteínas de la saliva, moco del tracto respiratorio, células epiteliales de la mucosa bucal, esófago y estómago, secreciones gástricas (NH3, urea, proteína) y también hay transferencia de urea desde la sangre al tracto gastrointestinal.

Lección 15 Consumo voluntario de alimentos La producción de los animales está determinada por la cantidad de alimento que consuman voluntariamente, la eficiencia de la digestión y el metabolismo. El consumo diario de materia seca es un factor muy importante que señala el valor nutritivo de una ración. La, eficiencia de conversión alimenticia está en relación directa con la magnitud del consumo voluntario, o sea que la eficiencia de un sistema biológico se basa en lo que se aporta (consumo) y lo que se obtiene (producción), prácticamente, el éxito depende de la relación entre lo consumido y lo producido.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Gráfica 18 Factores que regulan el consumo de alimentos en los animales

Físicos

Características bucofaríngeas Distensión gástrica e intestinal Velocidad de digestión Velocidad de pasaje y tiempo de retención De los alimentos en el tracto gastrointestinal

Metabólicos

Calor generado por la digestión Deshidratación AGV en el rumen y en la sangre Regulación hormonal Balance energético Estado fisiológico o productivo Edad y peso del animal

Factores Intrínsecos

Clase de Alimento (forrajes granos)

Factores Extrínsecos

Ambiente Climático

Otros

Composición química y estructural Digestibilidad Palatabilidad, aceptabilidad y gustocidad Accesibilidad (Manejo de la alimentación) Temperatura y humedad Radiación y nubosidad viento Medio ambiente artificial Sistema de manejo y alojamiento Deficiencias nutricionales Enfermedades Stres Topografía Factores de comportamiento social

Se presentará en forma muy general los aspectos del consumo voluntario en animales, considerando dos sistemas comunes de alimentación: alimentación a libre voluntad en pastoreo y el suministro de alimentos en confinamiento. Control de la ingestión: El consumo voluntario en rumiantes y monogástricos está regulado por varios factores intrínsecos y extrínsecos. Los factores intrínsecos están relacionados directamente con el animal como la digestión, la capacidad del tracto gastrointestinal y la utilización de los productos de la digestión (factores metabólicos). Entre los factores extrínsecos, no influenciados por el animal, están los relacionados con los forrajes y alimentos: sus características físicas (estructurales) y químicas; los relacionados con el medio ambiente y 'con el sistema de manejo alimentario y manejo de los animales.

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Del Sistema Nervioso Central, el Hipotálamo es el encargado de coordinar los procesos metabólicos o sensoriales que controlan el apetito y el consumo de alimento mediante una regulación muy bien controlada. Los animales tienden a mantener un balance energético constante combinando el consumo de alimentos proporcionalmente a la variación en la producción de energía interna o externa. Si el consumo disminuye al aumentar la temperatura ambiente y se incrementa el calor atribuido a la alimentación, esto parece sugerir que el Hipotálamo por influencia del calor, fuera el encargado de la regulación de la ingestión. Se ha propuesto como mecanismo de regulación del consumo voluntario un sistema de control metabólico compuesto por medios físicos (Distensión del tracto gastrointestinal) con alimentos de bajo nivel nutritivo y por otros medios o mecanismos quimiostáticos o térmicos que permiten que, en un punto determinado, el consumo de MS disminuya, mientras que la concentración energética o proteica de la ración que se suministra (incrementada o disminuida) permita mantener el consumo de energía o de proteína de acuerdo a los requerimientos del animal, para no afectar la producción (leche, huevos, etc.). El consumo de alimentos en los rumiantes está determinado por la capacidad ruminal del animal, la velocidad de pasaje del material digerido y por mecanismos metabólicos cuando la digestibilidad excede estos niveles. En otros animales estos factores también afectan el consumo voluntario. También los niveles elevados de AGV contribuyen al control del consumo de alimentos, cuando se dan altas cantidades de concentrados con relación a la cantidad de forraje, que actúan en forma concomitante con la plenitud de la capacidad digestiva del rumen. La regulación del balance energético depende en primer término del consumo de energía y este a su vez, depende de los requerimientos energéticos para la producción, que son una función del estado fisiológico del animal, del grado de crecimiento, del tamaño metabólico, de la lactancia, de la gestación, de la postura, del trabajo ejecutado, etc. La lactancia, estado fisiológico de la vaca lechera, es de gran trascendencia nutricional que el estudiante también deberá tener en cuenta en la cabra lechera. Después del parto, la producción láctea aumenta hasta llegar al máximo 5 a 8 semanas después y luego disminuye gradualmente; durante la primera parte de la lactancia la vaca, cabra u oveja tienen altos requerimientos energéticos que a veces superan los nutrientes consumidos, por consiguiente el animal pierde peso, como resultado de la movilización de sus reservas para mantener la producción de leche. Al final de la gestación el consumo de alimentos ha disminuido pero a partir del inicio de la lactancia el consumo vuelve a aumentar y el animal puede recuperar su peso. El consumo de alimento está estrechamente relacionado con el peso o tamaño metabólico y al mismo tiempo con el valor nutritivo de la ración. Durante el período de crecimiento, todas las especies animales consumen mayor cantidad de alimento por unidad de peso metabólico, que los animales en estado adulto. El peso metabólico de los animales se expresa según el peso vivo elevado a la potencia tres cuartos (peso vivo en k.o. 0.75). 82


Los rumiantes al inicio de la gestación aumentan el consumo de alimentos, pero al final disminuye debido a que el útero ocupa más espacio en la cavidad abdominal que el fumen. El control físico limita en los animales el consumo voluntario de pastos, forrajes o alimentos fibrosos muy voluminosos debido principalmente a la capacidad estomacal y al tiempo de permanencia del alimento en él. Los rumiantes consumen forrajes bastos (ensilaje, pajas, raciones peletizadas y/o altos niveles dé concentrados) hasta llegar a un llenado constante del rumen, pero la relación consumo-digestibilidad no se observa en muchos casos para pastos templados y tropicales. Parece que el consumo voluntario es un criterio que depende más del valor nutricional de los alimentos que del contenido de nutrientes o de la digestibilidad aparente. Por consiguiente el consumo voluntario es una medida de la velocidad de digestión, ya que el consumo está limitado principalmente por la velocidad de digestión de la celulosa y hemicelulosa, en el caso de los rumiantes y herbívoros monogástricos, influenciada por el grado de lignificacíón de la planta. Entonces la cantidad de alimento consumido está relacionada con la cantidad de digesta almacenada en los compartimentos posteriores del tracto gastro intestinal y el tiempo de retención en esos compartimentos, relación que determina la velocidad o rata de pasaje de los alimentos. En el caso de los rumiantes, alimentados con gramíneas el factor que limita el consumo voluntario es su componente fibroso que aumenta el tiempo de retención, influencia también muy aparente en las demás especies animales cuando se les suministra alimentos muy voluminosos o fibrosos.Esta relación entre la retención del alimento y el contenido de fibra, indica que la velocidad de pasaje del alimento está más determinada por las características de la ración, que por factores fisiológicos del animal, por lo tanto el tiempo de retención es una medida de las características de la dieta o de la resistencia de la dieta a ser evacuada y digerida. Los factores extrínsecos influyen más sobre los animales mantenidos en pastoreo que los animales mantenidos en confinamiento, de tal manera que los factores Plantaanimal-alimento, se pueden modificar sustancialmente mediante cambios en el manejo y en el medio ambiente. El consumo voluntario y el valor nutritivo de los alimentos, dependen de la especie de forrajes, de la clase de alimento y de su cantidad según el régimen o programación nutricional y sobre todo, por la forma como el animal consume el alimento o se le ofrecen las raciones, lo cual también depende de las características del animal como sus hábitos alimentarios, en relación con el medio ambiente y sistema de manejo organizado por el nutricionista. El animal en pastoreo o en libertad tiene sus propios hábitos, correspondientes a cada especie animal, sea equino, bovino, ovino, caprino o porcino. Una de las características más típicas del pastoreo y aun del forrajeo de los pastos picados y de las mezclas de granos, es el grado de selectividad; todos los animales tienen tendencia a seleccionar las partes más gustosas y nutritivas de los pastos o de los alimentos (Gramíneas, leguminosas o plantas arbóreas), de las mezclas de granos o alimentos según gustosidad y palatabilidad. Los ovinos y caprinos en pastoreo seleccionan con notable

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preferencia las hojas de "maleza" y las hojas de plantas arbustivas. Muchos factores están supeditados al medio ambiente y al manejo del animal; el consumo voluntario de forraje o de concentrado depende de los hábitos del animal en relación a la selectividad, intensidad, tiempo y horario de alimentación, rapidez en relación con la velocidad de aprehensión de los alimentos, velocidad de masticación, tamaño del bocado (configuración bucal), densidad de la postura, clase de pasto, densidad del alimento, preparación, etc. El clima favorece a veces el pastoreo nocturno en las épocas muy calurosas. El tiempo de estancia en la pradera, bien sea en pastoreo permanente o el sistema de pastoreo alterno, en rotación o en fajas, en relación con el número de animales en la pradera tiene mucha influencia en la cantidad y calidad del alimento consumido. La forma física de los alimentos tiene mucha influencia en el consumo de alimentos en las diferentes especies animales, tratándose de alimentos molidos finamente o toscamente, alimentos machacados o partidos, en harinas o peletizados, enteros o partidos, crudos o cocidos, finamente picados, molidos o enteros, secos o humedecidos, solos o mezclados. La calidad del forraje y la deficiencia de proteína en el alimento crean deficiencias de nitrógeno para los microorganismos del rumen que afecta su actividad y como consecuencia el consumo. Así mismo la relación concentrado-forraje, nutricionalmente modifica la flora microbiana cambiando el tipo de bacterias amilolíticas o celulolíticas y también afecta la población siendo las bacterias más abundantes con un alimento rico en concentrados mientras que con un régimen exclusivo de forrajes abundan más los protozoarios. La composición botánica y estructural influye mucho en el consumo voluntario. Las leguminosas de zonas templadas y tropicales promueven mayores consumos que las gramíneas. Los animales consumen mayores cantidades de hojas (46%) lo cual está asociado con un menor tiempo de retención de las hojas en el rumen (23.8 horas) que los tallos (31.5 horas). Los factores ambientales, a los cuales nos hemos referido, afectan considerablemente el consumo y están controlados por varios sistemas fisiológicos que dependen de la interrelación de los sistemas reguladores de la temperatura corporal del animal, el balance hídrico y sensorial (especialmente externos), en base a los cuales se puede regular el consumo voluntario, modificando artificialmente el medio ambiente y la composición energética y proteica de las raciones, modificando las características físicas de los alimentos o modificando la programación u horarios de alimentación. 15.1 Efectos hormonales sobre la nutrición y metabolismo El Hipotálamo El hipotálamo se define a veces como una glándula con tejidos y funciones muy definidas.Modula una gran cantidad de impulsos, induce a acciones viscerales y esqueléticas modificando también a muchas actividades a través de conductos que salen y entran al sistema nervioso. La parte anterior de la pituitaria secreta varias hormonas, estas son:

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• La Hormona de Crecimiento, llamada somatotropína, encargada de aumentar la síntesis de proteína, facilitando el transporte de aminoácidos dentro de las células que han sido atrapados por los Ácidos RNA y DNA para formar o sintetizar las proteínas. • Hormona Tyrotrópica (TSH) encargada de regular la actividad secretora de la glándula tiroides, la cual interviene activamente en el metabolismo de los nutrientes. • La Hormona Adreno Corticotrópicas (ACTH), entre las cuales está la corticotropina. • La hormona Prolactina, encargada de estimular las secreciones de leche en las hembras de bovinos, ovinos, caprinos, yegua, cerda, etc. • Las Hormonas Gonadotrópicas u hormonas sexuales: La hormona estimulante del folículo (FSH) encargada de la formación del folículo y de la foliculina en el ovario, de la ovulación y de la presentación del celo en las hembras (estradiol); y la hormona luteinizante (LH) encargada de estimular la formación del cuerpo lúteo, donde se produce la hormona progesterona encargada de mantener la gestación. El lóbulo posterior de la Hipófisis secreta dos hormonas: • La oxitocina, estimula la bajada y expulsión de la leche en la ubre. • La vasopresina u hormona antidiurética, controla el funcionamiento del riñón en relación con la eliminación y retención de agua. Funciones del hipotálamo El hipotálamo ubicado en la base del cerebro desempeña funciones relacionadas con el consumo de alimento y el metabolismo de los alimentos. Actúa sobre la adenohipófisis regulando la secreción de las hormonas producidas en este órgano, por ejemplo: regula la producción de la hormona tiroxina por medio de un mecanismo de retroalimentación (). Ninguna hormona actúa por sí sola, sus secreciones están controladas y coordinadas en el organismo por otras hormonas. El hipotálamo está involucrado en el control del consumo de alimento y en otras acciones específicas:

a) Estimula el transporte de nutrientes. b) Aumenta la presión sanguínea. c) Controla el consumo de alimento d) Aumenta la rata respiratoria, para mayor oxigenación, e) Inhibe la actividad del tracto gastrointestinal. En el hipotálamo otros factores también actúan sobre el consumo de alimento:

a) Presentación del apetito o deseo de consumo voluntario de alimentos, el cual está

asociado con el sabor, olor, palatabilidad, gustosidad, ternura, suavidad, tratamiento de los alimentos. b) Comodidad del animal en su medio ambiente. Cualquier disturbio que cause intranquilidad, como factores sicológicos, sociales, de medio ambiente, puede alterar el consumo de alimentos.

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15.2 Glándulas hormonales Glándula Tiroides La glándula tíroides ubicada en la base del cuello, desempeña importantes funciones relacionadas con el metabolismo. Está regulada por la hipófisis y el hipotálamo y funciona por un mecanismo de retroalimentación, cuya alteración conduce al Hipertiroidismo (exceso funcional de la tiroides) y elevada producción de la Hormona Tiroxina, o al Hipotiroidismo, (deficiente funcionamiento de la tiroides). El exceso de Tiroxina (hipertiroidismo) causa varios trastornos:

a) Reducción del crecimiento, debido a la disminución de la retención del nitrógeno. b) Aumenta la desintegración o catabolismo de las proteínas. c) Produce balance negativo de Nitrógeno por aumento de excreción de Nitrógeno en la orina. d) Aumenta la glucosa en la sangre e) Aumenta la absorción intestinal de glucosa y su utilización por las células, aumentando por consiguiente la rata del metabolismo.

La deficiencia de tiroxina (hipotiroidismo) disminuye la rata metabólica por disminución de la síntesis de proteína, y reducción de todos los procesos oxidativos. Glándula Paratiroides. Esta glándula se encuentra localizada cerca a la tiroides y secreta la hormona paratohormona y la calcitonina. La calcitonina está encargada de elevar los niveles de Ca en la sangre y la paratohormona de bajarlos, manteniéndose constante el nivel del Calcio sanguíneo. El Páncreas: Además de las enzimas digestivas, el páncreas secreta dos hormonas muy importantes: • La insulina (Beta) tiene actividad principalmente sobre el metabolismo de la glucosa, sus funciones son: a) Reduce la glucosa sanguínea aumentando su transporte hacia la pared celular y su utilización por parte de la célula, b) Inhibe la producción de glucosa en el Hígado a partir del glucógeno. c) Promueve la síntesis de proteína. • El Glucagón (Alfa) tiene efectos antagónicos con la insulina: a) aumenta la producción de glucosa en el hígado a partir del glucógeno b) Disminuye la utilización de glucosa por las células c) Aumenta la glucosa sanguínea. d) Inhibe la producción de ácidos grasos. e) Inhibe la síntesis de proteínas. 86


Las glándulas adrenales Son dos glándulas pares ubicadas en el polo anterior de los riñones, presenta una estructura caracterizada por una corteza y una médula de estructura y funciones distintas. La médula: Secreta dos hormonas: La Epinefrina o adrenalina encargadas de proteger al animal en casos de peligro y La Norepinefrina, también aumenta su secreción durante los períodos de estrés. La Acción de la Epinefrina es la siguiente:

a) Aumenta el ritmo cardiaco. b) Aumenta el flujo de circulación de sangre desde los músculos hacia el tracto gastrointestinal.

c) Aumenta la rata metabólica y su consumo de oxígeno La Corteza Secreta varias hormonas de naturaleza glicogénica. • Las hormonas corticosteroides, como Desaoxicorticosterona, cortisol, la cortizona, corticosterona, la aldosterona, las cuales en su conjunto desempeñan las siguientes funciones : a). Aumento de la glucosa en la sangre. b). Aumento de la síntesis de glucógeno en le hígado y músculos c). Controlan la retención de socio y potasio d). Interviene en el metabolismo del agua. e) Regula el metabolismo del agua y de las sales minerales, estimulando la retención de agua sodio y potasio (balance electrolítico). • Estrógenos y andrógenos. Los cuales contribuyen al desarrollo de los órganos sexuales secundarios femeninos y masculinos y al crecimiento anatómico de los animales, influyendo en el desarrollo muscular. Glándula pineal. Es esencial para el crecimiento precoz. Reduce el crecimiento somático y aumenta el crecimiento de las glándulas sexuales. El Timo. Estimula el crecimiento de los animales, especialmente durante la pubertad. Las hormonas sexuales (estrógenos y andrógenos) se producen en los testículos (testosterona) y en el ovario (estradiol y progesterona), por estimulo de las hormonas gonadotrópicas del lóbulo anterior de la Hipófisis. Los órganos genitales de la hembra y el macho se encuentran influenciados por las hormonas sexuales rigiendo su funcionamiento y desarrollo de las características secundarias de cada sexo. Las hormonas de la hembra (Estrógenos) producidas en el ovario son el Estradiol que prepara el útero para la gestación y produce el celo y la progesterona que estimula y mantiene la gestación. Los productos sintéticos similares al Estilbestrol se usan como anabólicos en los procesos de producción de carne y tienen fuerte acción estrogénica. Las

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Hormonas del macho (Andrógenos), producidas en los testículos, las más importantes son la Testosterona y la Androsterona. 14.3 Efecto Hormonal sobre el crecimiento: El crecimiento es una característica de las plantas y animales; ocurre continuamente pero a diferentes ratas desde la concepción hasta la muerte y es la fase más importante en la vida del animal. El crecimiento es un proceso de síntesis biológica que tiene implicaciones económicas en la producción y conlleva el suministro de nutrientes en cantidad y calidad adecuadas para que el crecimiento sea normal. El crecimiento es el resultado de la acción de varias hormonas sobre el mecanismo del metabolismo, sobre el mecanismo nutritivo de los tejidos y sobre el crecimiento del esqueleto y la musculatura. Esta acción se debe a tres hormonas:

a) La Hormona del crecimiento (GH) b) La Hormona tiroxina (TH) y c) Los Andrógenos, que son más activos en los machos que en la hembra. Estas hormonas, por su efecto combinado incrementan la síntesis de proteína y la retención de Nitrógeno, Fósforo, Calcio y Potasio. Las dos primeras hormonas son muy activas en animales jóvenes durante su período de crecimiento y los Andrógenos actúan principalmente durante el período de pubertad. El crecimiento depende de varios factores: medio ambiente, manejo, sanidad, y principalmente de la nutrición y de los alimentos. Efecto de las hormonas sobre el metabolismo Las hormonas descritas anteriormente tienen efectos combinados sobre el metabolismo de los Carbohidratos, de las Proteínas y de las Grasas: Metabolismo de los Carbohidratos: • Aumento del nivel de azúcar sanguíneo:

a) El desdoblamiento del glicógeno en glucosa aumenta por acción de las siguientes hormonas: Glucagón, Tiroxina y Epinefrina.

b) Disminución de la utilización de la glucosa por los tejidos por acción de la hormona del crecimiento y del glucagón. c) Gluconeogénesis a partir de las proteínas por acción de los corticoesteroides. d) Aumento de la absorción intestinal de los carbohidratos por acción de la Tiroxina. • Reducción de la Glucosa sanguínea por efecto:

a) Aumento de la utilización de glucosa por las células, debido a la acción de las hormonas Insulina y Tiroxina.

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b) Por aumento de la síntesis del glicógeno, debido a la acción de las siguientes hormonas del crecimiento, Insulina, Corticoesteroides y ACTH.

Efecto de las hormonas sobre el metabolismo de las proteínas. Las hormonas afectan el metabolismo de las proteínas en diferentes formas: a). Aumento de la síntesis de las proteínas por acción de las siguientes hormonas: Hormona del crecimiento, Hormona Tiroxina, Andrógenos, ACTH e Insulina. b) Acción sobre la Gluconeogénesis principalmente por acción sobre las proteínas aumentando la desintegración de éstas, por acción de las hormonas Corticoesteroides y la hormona Tiroxina. c) Inhibición de la síntesis de las proteínas por efecto de la hormona Glucagón. Efecto de las hormonas sobre el metabolismo de las grasas. Las hormonas afectan la lipólisis o sea el desdoblamiento de las grasas, afectando la movilización de la grasa almacenada, desde un tejido a otro para usarlo como fuente de energía, mediante la acción de las Hormonas del Crecimiento, Glucagón. Epinefrina, ACTH y las Prostaglandinas. También las hormonas afectan la formación de grasas o sea la Lipogénesis, por acción de la Insulina y los Corticoesteroides. La Hormona ACTH produce Lipólisis y Lipogénesis porque el ACTH estimula la secreción de Corticoesteroides.

15.4 Capacidad digestiva de los diferentes animales Los animales tienen grandes diferencias en cuanto a la capacidad para digerir los alimentos voluminosos. Los rumiantes digieren más nutrientes que el cerdo y el conejo. El caballo es un poco menos eficiente que el ganado bovino y el ovino en digerir los henos de alta calidad, pero la diferencia es considerablemente mayor para alimentos de baja calidad y ricos en fibra Como resultado de la extensa fermentación bacteriana del rumen, los rumiantes son capaces de digerir celulosa y otros carbohidratos complejos, en forma mas completa que los herbívoros no rumiantes. La mayoría de los animales no rumiantes no crecen ni se reproducen en forma normal a base de dietas voluminosos de forrajes sin enriquecer, pues no pueden absorber cantidades adecuadas de energía de dichos alimentos. Sin embargo, cuando se proporcionan dietas de alta energía, las especies animales no rumiantes muestran una capacidad digestiva igual a la de los rumiantes. La tabla 9 muestra una comparación de la capacidad digestiva del hombre, cerdo, rata, oveja alimentados con la misma ración, baja en fibra. La dieta fue istrada cocida junto con agua y consistió en 68% de trigo, 7% de sacarosa, 13% de leche descremada en polvo, 11% de crema y 1% de sal.

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Las ovejas fueron alimentadas con heno. Los métodos de digestibilidad fueron calculados por el método de la diferencia. En este estudio, los alimentos fueron mejor digeridos por el hombre y los porcinos que cualquier otra especie, las ovejas mostraron tener menor eficiencia, sin embargo, los coeficientes no varían mucho en las diferentes especies, lo que indica que las dietas bajas en fibra estudiadas, la fermentación bacteriana del rumen de las ovejas no muestra ninguna ventaja particular sobre la digestión enzimática sola. Tabla 8 Digestibilidad aparente de una misma dieta en diversas especies animales

Coeficientes de digestibilidad % Nutriente Hombre Rata

Cuy

Oveja

Cerdo

Promedio

Materia seca Energía Proteína Extracto Etéreo Carbohidratos Extracto libre de N

85 83 76 35 100 100

79 75 76 90 87 89

91 91 92 71 93 95

87 86 82 71 92 94

90 90 89 84 92 94

88 87 79 76 90 92

Fuente : E.W. Crampton et. al. “The apparent digestibility of essentialy similar diets by human, rats, guinea pigs, sheep and swine.

15.5 Factores que afectan la digestibilidad Los coeficientes de digestibilidad no son constantes para un determinado alimento o especie animal. Estos están afectados por varios factores. La composición química del alimento afecta la digestibilidad, el estado de madurez al momento de cosechar, parece ser el factor de mayor importancia que afecta la composición de los forrajes. Conforme la planta madura, aumenta el contenido de la pared celular, el contenido celular se reduce y la planta se vuelve menos digestible. La interrelación de nutrientes de una ración, tiende a ser menor en la medida en que es mayor el número de nutrientes que integran la ración. La digestibilidad puede ser limitada por falta de tiempo para realizar la acción digestiva completa en sustancias que son de lenta digestión o bien por falta de absorción completa. Este efecto aumenta con por el tránsito rápido de los alimentos a través del tracto digestivo. Es importante reconocer que la digestibilidad de una mezcla no es necesariamente el promedio de los valores de sus componentes determinados en formas separada o indirecta. Cada alimento puede ejercer influencia sobre la digestibilidad de otro. Influencia del nivel de ingesta sobre la digestibilidad Al reducir el nivel de ingesta por debajo de los requerimientos para mantenimientos, los animales tienden a ser más eficientes en la digestión de los alimentos y en el aprovechamiento de nutrientes. Los cambios pueden tener mayores efectos sobre la capacidad metabólica. Los no rumiantes durante su período de crecimiento rápido pueden consumir tres veces el nivel de mantenimiento, pero esta ingestión elevada de alimento sólo

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ejerce efecto depresor sobre la digestibilidad de la ración. En los rumiantes la influencia se hace mayor en la medida en que aumenta la cantidad de concentrados en la ración total. Efecto del procesamiento de los alimentos sobre la digestibilidad La digestibilidad no aumenta al moler los granos para las raciones de aquellos animales que mastican por completo su alimento, las semillas que escapan a la masticación pueden permanecer sin digerirse, debido a que los tegumentos de las semillas que no fueron desintegrados, resisten la acción de las enzimas digestivas. Moler los granos, ayuda a los animales jóvenes a quienes los dientes aún no se han desarrollado, igual para los animales. Contrariamente a los granos, el forraje es masticado en forma suficiente por todos los animales, permitiendo la penetración de los jugos gástricos. Los forrajes cosechados en la misma etapa de madurez y almacenados de igual forma, son digeridos de forma similar por los rumiantes. La influencia que ejerce la molienda sobre la ingesta voluntaria y la digestibilidad, dependerá de qué tanto tiempo modifique ésta el tiempo de retención y la tasa de degradación de los alimentos en el tracto digestivo. Cocer alimentos como el fríjol soya, fríjol blanco y papas, ayuda la digestibilidad de cerdos y aves. Los becerros recién nacidos desarrollan muy rápido su capacidad para digerir almidón crudo. 15.6

Determinación de la digestibilidad

Una prueba de digestión implica cuantificar los nutrientes consumidos y la cantidad que se eliminan en las heces. Es importante que las heces recolectadas representen en forma cuantitativa el residuo no digerido del alimento consumido, previamente medido. Métodos para recolección de heces La recolección debe hacerse solamente de heces, es decir, libre de orina. Para tal efecto en la actualidad se utilizan jaulas metabólicas. La determinación de la digestibilidad en aves requiere de una técnica especial, ya que las heces y orina son evacuadas juntas, mezclándose el nitrógeno urinario y fecal. Las dos formas de nitrógeno se pueden valorar por separado, mediante la determinación del amoníaco y ácido úrico de la orina. La determinación de la digestibilidad también se puede llevar a cabo por medio de una técnica quirúrgica que implica la formación de un ano artificial. Prueba de digestión Para obtener los datos de los nutrientes ingeridos, se multiplica éste por las cifras de su composición porcentual, determinada mediante análisis químicos. En forma similar se calculan los datos para los nutrientes excretados y los nutrientes digeridos fueron obtenidos por diferencias. Las cifras finales, expresadas también como porcentajes, se llaman coeficientes de digestibilidad. En estas pruebas deben usarse muchos animales y sus

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resultados deben ser promediados para reducir el factor de variación individual. El coeficiente de digestibilidad para la proteína, representa la digestibilidad aparente ya que las heces contienen tanto nitrógeno metabólico como nitrógeno no digerido. Debido a que la fracción digerida no se determina en forma directa en casi todos los nutrientes, es frecuente usar el término coeficiente de digestibilidad aparente. Método del indicador para determinar digestibilidad Un método indirecto, cuya precisión y utilidad ha sido establecida en forma definitiva, implica el empleo de una sustancia inerte de referencia como indicador. Las especificaciones ideales para esta sustancia son que debe ser completamente no digerible, ni absorbible, no debe tener acción farmacológica en el tracto digestivo, pasar a través de él a una velocidad uniforme, poderse determinar por análisis químico en forma sencilla y de preferencia ser un constituyente natural del ingrediente alimenticio a probarse. Al determinar la proporción relativa de la sustancia de referencia a la de un nutriente dado en el alimento y esta misma proporción en la heces, la digestibilidad del nutriente se puede obtener sin necesidad de medir ni el alimento ingerido ni la materia fecal, el calculo se hace así : Digestibilidad = 100 - { 100 %indicador en el alimento X % nutriente en las heces} % indicador en las heces % Nutrient. En el aliment.

Edin (1918) científico sueco, propuso por primera vez el sequióxido crómico Cr2O2 como una sustancia no digestible apropiada para usarse como indicador. Esta sustancia sólo fue probada 25 años después. A consecuencia del reconocimiento de la indigestibilidad de la lignina y el establecimiento de métodos para su determinación cuantitativa, se propuso el empleo de este compuesto por la ventaja de ser un constituyente natural de los alimentos. Los indicadores se han estudiado en forma extensiva en experimentos con rumiantes, en los que se han comparado los resultados con los obtenidos por la medición cuantitativa de la ingesta y de heces evacuadas. Se ha encontrado una correlación muy estrecha entre los resultados obtenidos con el método del indicador y el sistema convencional, con la conclusión de que tanto el óxido crómico como la lignina dan resultados aprovechables.

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Actividades de Autoevaluación de la UNIDAD 1

Estimado estudiante. Por favor responda el siguiente cuestionario 1. REalice un esquema ace4rca del comportamiento de los componentes del alimento en cuanto a digestibilidad en rumiantes 2. Explique cúales son los componentes de la materia seca de las plantas. 3. Dentro de los métodos de análisis de los alimentes existe el llamado análisis proximal. Al determinar el extracto etéreo de un alimento, se determina su contenido de.....? 4. El análisis de forrajes de Van Soest divide los carbohidratos por su disponibilidad nutricional. Mencione dos nutrientes de los que constituyen el tejido celular. 5. Cúal es la energía que se utiliza para el incremento calórico? 6. En las aves, la mayor parte del agua de la orina es reabsorbida en la cloaca. En las aves, los desperdicios nitrogenados son excretados como.... 7. El ternero recién nacido, aunque posee los cuatro estómagos cúal de ellos es funcional? 8. en el rumen la actividad microbiana sobre los carbohidratos, principalmente produce

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Fuentes Documentales de la Unidad 1

American Feed Control Officia!. USA. Feed Control. 1975. Asociación Latinoamericana de Producción Animal, ALPA. Segunda Reunión. Lima, Perú. 1968. Asociación Latinoamericana de Producción Animal, ALPA. Tercera Reunión. Bogotá, Colombia. 1971. Asociación Latinoamericana de Producción Animal, ALPA. Quinta Reunión. Maracay, Venezuela. 1974. Asociación Latinoamericana de Producción Animal, ALPA. Sexta Reunión. La Habana, Cuba. 1977. Asociación Latinoamericana de Producción Animal, ALPA. Séptima Reunión. Panamá, Panamá. 1979. Asociación Latinoamericana de Producción Animal, ALPA.Octava Reunión. Sto Domingo, Rep. Dominicana, 1981. Asociación Latinoamericana de Producción Animal, ALPA. Décimo primera Reunión. La Habana, Cuba. 1988. Fernan Castellanos, E. Conejos. Manual Editorial Trillas, Mexico. 2nd. Ed. 1983 Catron, D. B. Y Hays, B. W. La torta de soya en la moderna alimentación animal. Conf. Italiana sobre Piensas. Roma, Italia. 1958. Cedeño S., G. H. Ganado de leche. Instituto Colombiano Agropecuario, ICA. Manual No. 6. Coto, G. Nutrición proteica de rumiantes. Nuevos avances Científicos. Instituto de Ciencia Animal, ICA. Cuba. 1989. Crampton, E.W y Lloyd, L.E. Fundamentals of Nutrition. Freeman and Company Ed. 1959. Church, 0.0. Fisiologia digestiva y nutrición de rumiantes. 4 Ed Acribia. Zaragoza, España. 1974. Oukes, H. Physiology of domestic animals. Ithaca Cornel Univ. Press, 1977 Fernandez, C, J., et al. The Digestibility and Acceptability to Sheep of Choopped or Milled Barley Straw Soaked or sprayed with alcali. Agri. Sci.,Camb. 78, 1972 Gihad, E.A. and T.M. EI-Bedawy. Fiber digestibility by Goats and Sheeps. J. Dairy Sci. 63, 10, 19 Instituto Colombiano Agropecuario, ICA. Manual de ganado lechero. Manual No. 29. 1983.Instituto de Ciencia Animal, ICA. Cuba. Producción de leche a base de pastos tropicales. 1989. Instituto de Ciencia Animal, ICA. Cuba. Bioquímica Nutricional. Fisiología digestiva y metalismo intermediario en animales de granja. 1989. International Devolopment Research Centre. Cassava 80. Leng, R.A. Y Nolan, J.V. Nitrogen metabolism in the rumen. Symposium protein nutrition of the lactanting dairy cow. J.Dairy Sci. 67, 1984. Loosli, J. K., et al. Studies on the productive value of roughages and concentrates for lactation. J. Dairy Sci. 38, 797,1955. Martin, H. Y Garcia, H. Explotación industrial de ovinos. STACA, 1962.

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McDowell, L.R., et al. Composicion de los forrajes latinoamericanos. Florida. Producción Animal Tropical. Vol. 2 No. 3. 1977. Mcdonal, P., et al. Nutrición animal. Zaragoza, España. 1975. McCullough, M.E. The significance of and techniques used to measure forage intake and digestibility, Symposium on forage evaluation. Washington D.C. Mack O. North. Manual de Producción avícola. México. 1991.

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UNIDAD DOS

QUIMICA Y METABOLISMO DE LOS NUTRIENTES CAPITULO

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EL AGUA Y BIOENERGETICA Introducción El agua es el constituyente más simple y más abundante en el cuerpo animal y en las plantas, las cuales contienen entre 70 a 80% de agua, los animales un promedio del 75%, los huesos el 50%. Las semillas entre el 8 a 10%. El agua no es un compuesto inerte o solvente sino también un constituyente activo y estructural, está continuamente en intercambio en los tejidos, se requiere en grandes cantidades y participa en toda clase de reacciones biológicas, químicas y físicas del metabolismo. En el presente capítulo se identifican las propiedades y funciones del agua en los organismos vegetales y animales, se conoce la existencia y procedencia de la denominada agua metabólica, en los organismos animales, además se describen los factores que regulan la excreción de agua en los animales. Y finalmente se define el papel del agua en el control de la temperatura corporal Lección 16

Propiedades y funciones del agua El agua desempeña importantísimas funciones en las plantas y animales: • Es constituyente de todos los tejidos del cuerpo animal y vegetal formando geles liofílicos corporales. • Es un medio dispersor ideal por sus propiedades solventes e ionizantes que facilitan las reacciones celulares. • Por medio del agua los nutrientes pueden ser transportados en disolución o suspendidos en la sabia de las plantas, en la sangre y fluidos de los animales. • Los minerales del suelo son disueltos en el agua facilitando su absorción por las raíces de la planta y llevados a los diferentes tejidos vegetales. • Reacciona con muchos elementos químicos involucrados en los procesos vitales. • La digestión de los alimentos consiste en el desdoblamiento de las sustancias nutritivas complejas (carbohidratos, grasas y proteínas) en otros más simples, proceso en el cual interviene el agua (hidrólisis) para formar otros compuestos. • E! agua contribuye a que las plantas y animales conserven su forma y estructura formando soluciones acuosas dentro de las células, llenándolas y manteniéndola en forma firme y distendida 96


• Por su elevado calor específico el agua absorbe el calor producido en todas las reacciones metabólicas con un mínimo aumento de temperatura, controlando y manteniendo normal la temperatura corporal. • Por su elevada tensión superficial tiende a formar hidratos para mantener una constancia dieléctrica. • Es el vehículo fundamental para todos los procesos de la digestión; interviniendo en el transporte de productos del metabolismo y vehículo para la excreción de los residuos. • Es integrante de muchos fluidos que desempeñan funciones especiales de protección, como el fluido cerebro-espinal, el líquido sinovial, los líquidos amnióticos del útero, del glóbulo ocular, etc. • Se considera como un nutriente indispensable para la vida animal y vegetal; cualquier pérdida por encima del 10% produce la muerte. 16.1 Agua metabólica o de oxidación La mayoría de agua utilizada por el organismo animal es ingerida ya sea como tal o como componente de los alimentos. El agua metabólica o de oxidación es una fuente adicional que se obtiene de diversos procesos metabólicos, se produce agua por oxidación o sea agua metabólica; por ejemplo: al oxidarse la glucosa para producir la energía necesaria para los procesos orgánicos se forma dióxido de carbono y agua. C6H1206 + 602 --------------------- 6C02 + 6H2O Los carbohidratos transforman un 60% de su peso en agua metabólica, las proteínas 40% y las grasas 100%. El agua metabólica también se produce durante la síntesis de proteínas, de grasas y carbohidratos por medio de mecanismos de deshidratación. El agua metabólica juega papel muy importante en la economía del agua durante los períodos de privación de agua y en medios ambientales muy secos con insuficiente abastecimiento de agua para bebida o muy poca agua en los alimentos secos. El agua metabólica comprende sólo de 5 - 10% del total de agua ingerida por los animales domésticos y varía con el metabolismo basal. 16.2 Eliminación de agua El agua es eliminada constantemente del organismo por intermedio del aire que se respira, por evaporación a través de la piel, en las heces y en la orina, ésta se repone con el agua de bebida, la contenida en los alimentos, el agua metabólica y el agua reabsorbida en el aparato digestivo y en los riñones. El agua se absorbe por las paredes del tracto gastrointestinal, va por el torrente circulatorio, pasa rápida y fácilmente a través de las membranas celulares para mantener el equilibrio osmótico e hidrostático relacionado con el transporte de los minerales, nutrientes y productos de desecho. El agua absorbida del intestino pasa al plasma sanguíneo, cuyo contenido se regula principalmente por la cantidad de sodio existente en el cuerpo. El volumen de agua y la concentración osmótica de los líquidos extracelulares se regula por el sistema integrado por

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la hormona Aldosterona, la sed y el apetito por la sal. Las variaciones en la ingestión de agua y su excreción son el mecanismo para mantener la osmo-concentración hídrica del cuerpo en lo cual también participa el paso gradual de agua desde líquidos extracelulares al líquido intracelular. El agua contenida dentro de las células es el líquido intracelular (50%), el agua que está fuera de las células en su alrededor es el líquido extracelular, como el plasma sanguíneo del sistema vascular (5%) y el líquido intersticial de los tejidos (15%). La cantidad de agua excretada por los riñones que varía según la cantidad de agua consumida, se reduce al mínimo por su función filtradora y concentradora, mediante la reabsorción de agua; axial, los riñones regulan el volumen y composición de los fluidos corporales, las pérdidas producidas por otras vías y la cantidad de productos metabólicos (minerales y urea) disueltos en el agua. Los animales presentan grandes diferencias en su capacidad para disminuir las pérdidas de agua por la orina y también tienen marcadas diferencias en cuanto a la excreción de agua según la clase de productos finales del metabolismo de las proteínas; en los mamíferos es la urea y en las aves es el ácido úrico. Los mamíferos requieren grandes cantidades de agua para eliminar la urea (es tóxica para el organismo) mientras el ácido úrico en las aves se excreta en forma casi sólida (reabsorción de agua); además, por el desdoblamiento de la proteína a ácido úrico se produce más agua metabólica que por transformación a urea, de esta manera las aves requieren menores cantidades de agua que los mamíferos y son menos sensibles a la privación de agua. Factores que regulan la excreción de agua Las pérdidas de agua están relacionadas con el tamaño corporal, pero están condicionados a los procesos corporales. Las pérdidas son muy variables y dependen de la dieta, la naturaleza de los productos finales del metabolismo y de la cantidad de productos sintetizados. Los animales en crecimiento, en proporción a su tamaño, relativamente requieren más agua, como las gallinas de alta postura y las vacas de alta producción de leche. La clase de alimento, muy rico en proteínas o alimentos nitrogenados requieren mayor cantidad de agua para excretar los productos del catabolismo (urea, ácido úrico). Los niveles de forraje consumidos aumentan las pérdidas de agua especialmente si son de baja digestibilidad o son alimentos laxantes o demasiado suculentos como los forrajes muy jóvenes que contribuyen a mayor excreción de agua. Según la especie animal, hay mayor o menor pérdida de agua en las heces, las heces de los bovinos contienen 80% de agua, mientras las de ovinos, caprinos y conejos son casi secas; también gran cantidad de agua es excretada con los jugos digestivos, como la saliva, aunque gran parte del agua es reabsorbida. Las condiciones diarreicas ocasionan considerables pérdidas de agua por deshidratación. Otras causas como el clima, en relación con la temperatura y humedad contribuyen a pérdidas apreciables de agua, porque el aire expirado siempre contiene más agua que el aire inspirado. Las pérdidas por respiración por las glándulas sudoríparas permite la evaporación de agua debido a la disipación de calor en el proceso de la regulación

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de la temperatura corporal. La respiración se relaciona mucho con la superficie corporal, en resumen

Las pérdidas de agua Están condicionadas a:

Procesos Corporales Dieta Naturaleza de los productos finales del metabolismo

Naturaleza de La dieta

Cantidad de productos Nivel del forrajes consumido (aumenta consumo de agua) Consumo de otros alimentos (Laxantes) Material indigesto (Aumenta pérdida de agua) Alimentos proteicos

Tabla 9 Pérdidas de agua según la especie animal

Especie

Pérdidas de. agua en las heces

pérdidas de agua por evaporación {piel}

Caballo

16.5 - 25 I

75%

1.0 -

5.5 I

Vaca Oveja

14.0 - 38 I 1.0 - 3.5 I

83% 68%

2.0 - 11.01 0.3 1.0 I

Cerdo

0.5 - 2.5 I

80%

1.0 -

3.0 I

16. 3 Efectos por la privación de agua Cada especie y tipo animal reacciona en forma diferente a la carencia de agua y su capacidad para resistir más o menos tiempo es variable. Cuando la pérdida de agua sobrepasa el 10% del peso corporal o cuando se reduce a más del 50% el consumo de agua, se presenta anorexia (sed) cuando hay reducción de1 27% en el consumo de agua, hay incoordinación de movimientos, trastornos en el funcionamiento del rumen, reducción en la ganancia de peso, en la producción de leche y postura y reducción en la eficiencia alimenticia. Con pérdidas mayores de agua o reducción marcada en el consumo, aumenta la viscosidad de la sangre y se hace difícil su circulación con aumento del ritmo cardiaco, elevación de la temperatura y finalmente la muerte.

Lección 17 Absorción y excreción El agua contenida en las células es considera intracelular, el que está fuera de ellas, es extracelular y comprende el plasma sanguíneo presente dentro de las paredes del

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sistema vascular y el líquido intersticial. El agua de los eritrocitos se considera intracelular. El líquido intracelular representa alrededor del 50% del peso corporal, el líquido intersticial aproximadamente el 15% y el plasma sanguíneo el 5%. El agua se pierde en forma constante del organismo por medio del aire que se respira, la evaporación desde la piel y periódicamente en las heces y la orina. El agua se repone bebiéndola para satisfacer la sed o a través del consumo de alimentos que tienen un elevado contenido de humedad. Las moléculas de agua pasan fácilmente a través de las membranas celulares para mantener el equilibrio osmótico e hidrostático, que están relacionados con el transporte de los elementos minerales, nutrientes y productos de desecho. El agua que se absorbe del tracto intestinal pasa al líquido extracelular de la sangre, cuyo volumen es regulado en su mayor parte por el contenido de sodio del cuerpo, que es el catión más importante de este líquido. El volumen y la concentración del fluido extracelular son también regulados por el sistema sed - ADH y el apetito de sal - y la aldosterona que funciona en forma integrada. Las variaciones de la ingesta y excreción de agua constituyen el mecanismo de osmoconcentración. En forma gradual el agua pasa del líquido extracelular hacia el líquido intracelular para mantener el osmoequilibrio. La pérdida de agua está condicionada a los procesos corporales y por lo tanto, son muy variable de acuerdo con la dieta, la naturaleza de los productos finales del metabolismo y de otros factores. Las pérdidas intestinales varían con la naturaleza de la dieta, Estas aumentan con el nivel de forraje ingerido, así como con la ingestión de otros alimentos que tienen cualidades laxantes. En todas las especies y en condiciones normales, las pérdidas son muy pequeñas en comparación con las grandes cantidades de agua secretadas hacia el tracto gastrointestinal como jugos digestivos. De hecho, el volumen diario total de secreciones digestivas es varias veces mayor que el volumen del plasma del organismo. Con diarrea hay grandes pérdidas de agua que dan como resultado deshidratación. El volumen de agua excretada en la orina es muy variable, dependiendo de diversos factores. Los riñones regulan el volumen y composición de los fluidos corporales, pues excretan agua, dependiendo del volumen ingerido, de las pérdidas por otros canales y de la cantidad de productos del catabolismo, especialmente algunos minerales o productos nitrogenados como la urea, para los cuales el agua sirve como solvente. El riñón reduce al mínimo la pérdida de agua por su capacidad de filtrar y concentrar mediante la reabsorción. Existen marcadas diferencias entre las especies animales en cuanto a la excreción de agua, de acuerdo con la naturaleza de los productos finales del metabolismo nitrogenado. En los mamíferos el principal producto final del metabolismo proteico es la urea, que es soluble en agua y tóxica para los tejidos cuando se encuentra en soluciones concentradas. El ácido úrico es el producto final del metabolismo nitrogenado de las aves, se excreta casi en forma sólida con muy pequeñas pérdidas de agua.

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Elementos nutritivos y tóxicos del agua El agua natural de vertientes o lagunas puede estar contaminada con productos, sedimentos, elementos minerales y desechos industriales. Muchas aguas, sobre todo las provenientes de fuentes subterráneas traen Sólidos Totales Disueltos (STD) y suelen ser muy salinas (aguas duras o minerales). Para la alimentación de los animales es mejor usar las aguas blandas (no salinas). La salinidad se mide según los valores de la siguiente tabla: Tabla 10 Valores de salinidad del agua

STD mg I Litro

Salinidad Leve salinidad moderada salinidad elevada salmuera, muy elevada

1.000 - 3000 3.000 - 10.000 10.000 - 35.000 Más de 35.000

Los animales pueden tolerar las aguas con salinidad leve. La salinidad moderada no es apta para aves pero pueden ser aceptables mientras los animales como los bovinos, ovejas, cabras, cerdos y caballos se adaptan a consumirla. Las aguas con salinidad mayor son tóxicas, pueden causar la muerte a los animales jóvenes (diarrea) y causar aborto a las hembras preñadas. Algunas fuentes de agua superficiales o subterráneas pueden suministrar cantidades suficientes de minerales para suplir los requerimientos de los animales como Ca, Mg, K, Fe, Zn, Na, CI, cuando los animales la consumen se puede reducir la ingestión de sal y mezcla mineral que se les suministra para consumo voluntario. El agua de mar contiene por cada litro, los siguientes mg de minerales: Calcio 410, CI 19.440, Na 10.813, Sulfatos 2.713. Se podría usar en muy pequeñas cantidades para adicionar a los alimentos. Papel del agua en el control de la temperatura corporal Todos los animales mantienen su temperatura corporal a nivel constante. En los animales la temperatura se mantiene por encima de la del medio ambiente y como constantemente se efectúa producción de calor dentro del organismo, simultáneamente se produce pérdida de calor para regular y mantener la temperatura corporal dentro de lo normal. La cantidad de calor eliminada del cuerpo está controlada por un sistema biológico de regulación física, mediante el ajuste del flujo sanguíneo en la piel, por el mecanismo de transpiración, por la modificación de la frecuencia respiratoria (para evaporación de agua por los pulmones) y del ritmo circulatorio. Cuando se requiere eliminar el calor excedente, aumenta el flujo de sangre hacia la periferia corporal (dilatación de los capilares) facilitando la disipación de calor por radiación, conducción y convección y se aumenta la evaporación (transpiración). En los animales que no tienen glándulas sudoríparas como los bovinos, ovinos y porcinos, la pérdida de calor se hace por vía pulmonar y en el cerdo también por aumento de la circulación cutánea. Otros métodos que usan los animales para refrescarse o calentarse son: Buscar la sombra o el sol, resguardarse y protegerse del viento o someterse

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al viento, sumergirse en agua, agruparse o segregarse. Algunos animales sometidos a cambios térmicos por largo tiempo y en su medio habitual, modifican ciertas estructuras corporales, como los tejidos aislantes, las grasas subcutáneas, la cantidad de pelo y la pigmentación de la piel, la cantidad de lana o plumas. En algunos animales el agua se pierde directamente por evaporación desde la piel, mientras en el caballo el agua se condensa en el pelo de donde se evapora produciendo un enfriamiento o pérdida de calor más eficiente. Se acaban de exponer los mecanismos de regulación del calor corporal o regulación física, que permite mantener la temperatura corporal al punto más bajo o soportable, llamado "TEMPERATURA CRÍTICA". Cuando la temperatura baja más allá de este nivel, entra el juego de regulación química, que genera calor adicional 'para mantener la temperatura corporal, mediante la activación de procesos metabólicos que genera calor (metabolización de las reservas de energía). Cuando la temperatura ambiente sube por encima de un nivel soportable, la regulación física opera sin ningún aumento en el metabolismo, hasta que esta es insuficiente para enfriar el cuerpo; a partir de ese momento la temperatura corporal se eleva por encima de lo normal, como resultado del aumento del metabolismo que producirá la muerte del animal. Requerimientos de agua El animal debe recibir suficiente agua para balancear las pérdidas, y para la formación de nuevos tejidos y productos (leche, huevos) Los requerimientos para cada especie varían ampliamente de acuerdo a los mismos factores que rigen las pérdidas hídricas. Para evaluar los requerimientos de agua se recordará que los alimentos contienen variables cantidades de agua, especialmente los alimentos suculentos o forrajes tiernos y jóvenes. Los animales jóvenes, en relación a su tamaño corporal, requieren más agua que los adultos. Las vacas lecheras necesitan 4 a 5 L de agua/L de leche producida. Según la temperatura del medio ambiente los requerimientos pueden aumentar: hay mayor consumo, de casi el doble si la temperatura varía de 5°C 32°C. Se requiere aproximadamente 1 cc de agua por cada kilocaloría de energía metabolizable consumida.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 11 Requerimientos de agua para los animales domésticos

Animal: Vaca de carne, Lactante Vaca lechera, Lactante Mantenimiento Caballo, Trabajo Medio Yegua, Lactante Aves (gallinas) Cerdo, Crecimiento (30Kg) Crecimiento (60-100 Kg) Cerda, Lactante Ovejas, Lactante Ovejas, en engorde

Agua (L) 60.0 90.0 60.0 40.0 50.0 0.5 6.0 8.0 14.0 6.0 4.0

Lección 18 Bioenergética La palabra energía significa "Trabajo" y describe la propiedad que tiene la materia para desarrollar acción. Las células del organismo desarrollan el trabajo de sintetizar moléculas grandes a partir de otras más pequeñas y sencillas o de desintegrarlas utilizando como fuente de energía la que está almacenada en los alimentos. Como respuesta a los procesos que se dan en el organismo animal cuando se ingiere y metaboliza alimento, se encuentra implicado un cambio de energía, el entendimiento de los principios bioenergéticos es básico para el estudio de estos procesos. La palabra energía describe una propiedad de la materia y refleja su capacidad para desarrollar un trabajo. El trabajo de una célula consiste en contraerse, transportar activamente iones y moléculas, o bien sintetizar macromoléculas a partir de otras más sencillas. Su única fuente de energía para realizar esta labor, proviene de la energía química almacenada en los alimentos. Una célula puede extraer en forma efectiva la energía de los alimentos, desperdiciando muy poco de ella. Energía calórica La primera ley de la termodinámica expresa que todas las formas de energía se pueden convertir cuantitativamente en calor (todas las moléculas tienen un contenido calórico inherente), la energía calórico representada por los constituyentes de la dieta provee un punto de partida para el estudio de la energía nutricional. Los procesos vitales operan a una presión constante y para que una máquina calórico funcione a una presión constante, el calor debe pasar de un punto de temperatura elevada a otro de temperatura mas baja; este tipo de actividad no existe a nivel celular. El calor producido en los procesos vitales es sólo 103


un producto final. Es útil para mantener caliente el cuerpo, proveer a los animales del confort necesario y el mantenimiento de una temperatura que permita que las reacciones químicas se realicen sin dificultad. La unidad básica de la energía calórico es la caloría (cal), definida como la cantidad de calor requerida para elevar en 1°C la temperatura de 1 g de agua, medida desde 14.5°C - 15.5°C. Con fines nutricionales se utiliza la kilocaloría (Kcal) que equivale a 1000 cal. Se le denomina Thermo o Thermocaloría, un Thermo es igual a Una Megacaloría. 18.1 Calor de combustión. Energía bruta Se define como calor de combustión cuando una sustancia se quema por completo hasta sus últimos productos de oxidación, a saber, dióxido de carbono, agua y otros gases. Esta medida es el punto de partida para determinar el valor energético de los alimentos que organismo utiliza. La determinación se efectúa en una bomba calorimétrica, en la cual se quema el alimento encerrado en un recipiente aislado que contiene agua alrededor de la bomba y así se proveen los medios para medir el calor producido. Es de anotar que como grupo, las grasas tienen aproximadamente mayor valor energético que los carbohidratos y las proteínas ocupan un lugar intermedio. Estas diferencias están regidas por su composición elemental, especialmente por la cantidad relativa de oxigeno contenido en las moléculas, ya que el calor se produce sólo por la oxidación que resulta de la unión del carbono o hidrógeno con el oxígeno adicionado. El oxígeno presente en estas moléculas, ya ha liberado el calor (o energía) durante la formación química del compuesto. En el caso de los carbohidratos existe suficiente oxígeno en su molécula para combinarse con todo el hidrógeno presente y así el calor se deriva sólo de la oxidación del carbono. En el caso de la grasa, existen cantidades relativamente menores de oxígeno y un mayor número de átomos que requieren de él, por ello, su combustión implica tanto la oxidación del hidrógeno como a del carbono. La incineración de un g de hidrógeno, produce alrededor de 4 veces mas calor (34.5 Kcal/g), que el carbono (8Kcal/g). Estos hechos explican la mayor cantidad de energía bruta por gramo de las grasas en comparación con los carbohidratos. El calor producido por la incineración de la proteína deriva de la oxidación tanto del carbono como del hidrógeno, pero el nitrógeno presente no genera calor debido a que es liberado como tal en su estado gaseoso. Ninguna oxidación se lleva a cabo por lo tanto no hay producción de calor.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 12 Valores de energía bruta o calor de combustión (materia seca)

Sustancias puras Glucosa Sacarosa Almidón Grasa mantequilla

kcal/g 3.76 3.96 4.23 de 9.21

Manteca de cerdo Grasa de Semilla (EE) Ácido palmítico Ácido esteárico Ácido oleico Glicerol Caseína Glicina Alanina Tirosina Alcohol etílico Ácido acético Ácido propíonico Ácido butírico

Sustancias puras Urea Ácido Úrico Creatina Creatinina

kcl/g 2.53 2.74 4.24 4.60

9.48 9.33

Metano Alimentos

13.25

9.36 9.53 9.50 4.30 5.86 3.11 4.35 5.92 7.07 3.49 4.96 5.35

Harina de maíz Avena Fríjol soya Salvado de trigo Harina de linaza Heno de trébol Rastrojo de maíz Paja de avena Heno de alfalfa

4.43 4.68 5.52 4.54 5.12 4.47 4.33 4.43 4.37

Referencia : Nutricion Animal Maynard.

Las diferencias anteriormente expuestas en la composición elemental de las tres clases de nutrientes se reflejan en el contenido energético de varios alimentos. Tabla 14 Composición relativa de proteínas, grasas y carbohidratos representativos (%)

Nutriente

Carbon Hidrógen Oxígeno o o

Grasas 77 Proteínas 52 Carbohidratos 44

12 6 6

11 22 50

Nitrógen o 16 -

Referencia. Nutrición Animal Maynard.

18.2

Energía química

La forma de energía implicada principalmente en los procesos metabólicos de las plantas y animales es química. Cada enlace entre átomos y moléculas representa una fuente potencial de energía química que es liberada cuando éstos se rompen. No toda la energía contenida en los enlaces químicos está disponible para los procesos vitales, lo que induce a

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estudiar algunos conceptos básicos de termodinámica. La primera ley de la termodinámica establece que la energía total de un sistema y sus alrededores debe ser constante, es decir la ley de la conservación de la energía Segunda Ley : El estado energético del universo se moviliza desde un sistema organizado a otro desorganizado, o sea que los compuestos químicos a medida que son transformados de un nivel energético a otro, una parte de su energía es liberada para desempeñar un trabajo (energía libre) y la otra parte contribuye a la desorganización del entorno. Todas las reacciones del organismo se suceden en forma espontánea, son exergónicas o sea que se desprende energía y suministra energía libre a otras reacciones. Las reacciones que requieren energía se llaman endergónicas o sea energía que ingresa, la cual se realiza simultáneamente o después de ser liberada energía en otra reacción exergónica, es decir que ambas reacciones están acopladas. Funciones del ATP en el intercambio energético En el centro de todas las transformaciones biológicas de la energía se encuentra el ATP (Adenosin trifosfato). Su papel central fue identificado con Lipman y Kalckar en 1941. El ATP es el motor de todas las transformaciones de la energía. Compuesto por una base nitrogenada (Adenina), ribosa (carbohidrato) y una unidad de trifosfato. Tiene un alto poder de transferencia de esa energía. Cuando el ATP es hidrolizado a adenosín difosfato (ADP) y ortofosato (Pi), o cuando es hidrolizado a adenosín monofosfato (AMP) y pirofosfato (Ppi), se desprende una gran cantidad de energía libre. En general se considera que estas transformaciones proveen alrededor de -7.3 kcal/mol bajo condiciones estándar pero dentro de la célula esta cantidad puede estar cercana a 12 kcal/mol. -esta energía es utilizada en otras reacciones del metabolismo. Reacciones biológicas de oxidorreducción La energía se deriva de la oxidación de las moléculas de los alimentos como la glucosa, ácidos grasos o aminoácidos, este proceso es gradual con formación de enlaces de alta energía, como el involucrado con ATP. En la oxidación de una molécula se efectúa la combinación con oxígeno o la remoción de hidrógeno, o sea una pérdida de electrones; es decir que por oxidación los electrones son transferidos de la sustancia oxidada a la sustancia reducida, dando como resultado final CO2 y H2O. La transferencia de electrones se efectúa mediante compuestos que contienen vitaminas específicas. De estos compuestos los tres mas importantes son Nicotinamina-Adenina - Dinucleótido (NAD) y Nicotinamida - Adenina Dinucleótido - Fostato (NADP). El NAD y el FAD son las claves centrales para la producción de ATP en el ciclo de la fosforilación oxidativa. La forma reducida de NADP es sólo un donador de electrones para efectuar reacciones de biosíntesis. Además los transportadores de electrones, existen otras moléculas que tienen alto potencial de transferencia de grupos de alta energía, el más importante es la Coenzima A (CoA) que contiene ácido pantoténico y que forma Acetil Co A

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al combinarse con acetato. Los transportadores bioquímicamente son muy estables, pero en presencia de un catalizador específico se produce una reacción. Los catalizadores son enzimas que activan y aceleran las reacciones. 18.3 Enzimas Las enzimas son compuestos orgánicos elaborados por las células animales que aceleran marcadamente las reacciones químicas sin ser usadas en la reacción. Cualquier sustancia que tenga esta actividad se conoce como catalítica. Todas las células contienen gran cantidad de diferentes enzimas y cada célula depende de la actividad catalítica de estas enzimas para desempeñar su función celular. Muchas proteínas de las células funcionan como enzimas y otras como hormonas de las glándulas endocrinas. Muchas moléculas de enzimas grandes para desempeñar su actividad catalítica requieren la presencia de moléculas pequeñas llamadas Coenzimas o Cofactores enzimáticos: varias vitaminas y minerales desempeñan esta función de cofactores o coenzimas por eso se les considera esenciales en la dieta. Cualquier molécula o sustancia que es transformada por una enzima se llama sustrato para esa enzima. En el proceso de catálisis la acción es así: una enzima actúa sobre un sustrato convirtiéndola en uno o varios productos, eso se realiza en dos etapas:

1. La enzima se combina con el sustrato 0 realización de la reacción 2. La enzima es liberada del producto nuevo formado por esta reacción y queda libre para combinarse con otra molécula del sustrato. 3. El producto puede ser igual al mismo sustrato, porque las reacciones funcionan en forma reversible Realización de la reacción Enzima = sustrato - - - - Enzima - Sustrato Complejo - - - - Enzima + producto

Camino Final del metabolismo energético El metabolismo empieza con la masticación y digestión de alimentos, hasta que se presentan a la célula en forma de moléculas sencillas. Hasta este momento no se ha extraído ninguna energía. La célula con sus miles de compuestos orgánicos y enzimas está diseñada para extraer la energía de los enlaces químicos y generar el ATP y otros compuestos auxiliares. Existen tres ciclos básicos a través de los cuales pasan los compuestos ricos en

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energía: el glicolítico (Embden - Meyerhof); el ácido tricarboxílico (ATC) (Krebs2 3 o Ácido cítrico); y la fosforilación oxidativa (sistema citocromo). Resumiendo, si un compuesto como la glucosa entra al ciclo glicolítico, pasa a través del ciclo ATC y finalmente a través de la secuencia de la fosforilación oxidativa. Durante el trayecto se genera ATP, se libera CO2 y finalmente se forma H2. Gráfica 19 Camino común y final del metabolismo energético Glucógeno

C I T O S O L

Vía de las pentos fosfato Ciclo Glucosa glicolítico (Embden Glicerol Myerhof)

Aminoácidos

Ácidos grasos volátiles de la fermentación microbiana

Acetil - CoA

M I T O C O N D R I A

Ácidos grasos Aminoácidos Aminoácidos

Ácido propiónico de la fermentación microbiana

Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (ATC) (Ciclo de Krebs, ciclo del ácido

CO2

Aminoácidos

ATP O2

Fosforilación Oxidativa H2O

2

Hans Adolph Krebs bioquímico reconocido en todo el mundo, nació en 1900 en Hildesheim Alemania, Estudió en la Universidad de Gottingen en Munich y Berlín. En 1954 se hizo profesor de Bioqupimica en la univesidad de Oxford. Por sus descubrimientos de los ciclos tricarboxílico y de la úrea recibió el apremio Nobel de Fisiología 1953.

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Lección 19 Conceptos sobre energía La energía necesaria para los animales proviene de los alimentos compuestos por carbohidratos, grasas y proteínas que además de proveer nutrientes al animal suministran también energía para regular la temperatura corporal y mantener las funciones vitales, el crecimiento, la actividad, la producción y la reproducción. Los minerales, vitaminas y enzimas contribuyen a la digestión y al metabolismo haciendo disponible la energía. El mayor problema de la alimentación animal para lograr su contrición con más alimentos para el hombre, es el costo mismo de los alimentos de buena calidad competitivos con la nutrición humana. Afortunadamente muchas especies animales obtienen buenos rendimientos al consumir alimentos no útiles al hombre, como los forrajes de praderas naturales y de rastrojos de subproductos vegetales industriales o de cosechas agrícolas, desperdicios fibrosos celulósicos, arbustos, desechos y hasta de basuras. El gran problema nutricional en muchos países es la deficiencia energética en la alimentación animal causante de retardos y fallas en el crecimiento, pérdida de peso, enflaquecimiento, bajo índice reproductivo y muy escasa producción de carne, leche, huevos, etc. La energía solar se almacena en las plantas como carbohidratos, lípidos y proteínas formados por medio de la fotosíntesis. Esta energía la utilizan los animales por su capacidad para ingerirlos, digerirlos y metabolizarlos. Regulación de la temperatura corporal El calor producido continuamente en el animal sirve para mantener la temperatura corporal, la cual por lo general, es superior a la del medio ambiente que lo rodea. La conservación de la temperatura corporal depende de la interacción de la temperatura ambiental y de la cantidad de calor producido por el organismo animal. La regulación de la temperatura corporal se hace por dos sistemas: la regulación física y la regulación química. Por medio de la REGULACION FISICA se controla la cantidad de calor que se ha permitido escapar del cuerpo. Este control se efectúa por cambio en el flujo sanguíneo a la superficie corporal externa mediante mecanismos que regulan la frecuencia circulatoria y la tasa respiratoria, modificando así la evaporación a través de los pulmones y la piel, debido a la dilatación o contracción capilar, lo cual controla la pérdida de calor por radiación, conducción y convección. La acumulación de grasa subcutánea, el pelo, la lana y las plumas contribuyen a la disipación o convección de calor a través de la piel. Cuando se requiere conservar el calor corporal estos procesos se invierten. Por medio de la Regulación QUIMICA se ayuda a mantener la temperatura corporal en especial cuando la temperatura es muy baja, pues mediante el estímulo hormonal las oxidaciones orgánicas aumentan y producen más calor (aumento del metabolismo corporal). 109


Cada especie animal, bajo condiciones específicas, mantienen su temperatura corporal con muy pocas variaciones, dentro de un típico margen de temperatura ambiental, en el que la pérdida de calor es igual al mínimo de calor producido corporalmente. Este margen se denomina Zona de Neutralidad Térmica o de comodidad, la cual es de 16 a 26°C para la gallina, 21 a 32°C para la oveja, 20 a 26°C para el cerdo, 20 a 28°C para la cabra y 10 a 20°C para los bovinos. Por ejemplo, en los bovinos el margen de Neutralidad Térmica va de 10 a 20°C; 10°C es el punto más bajo del margen y 20°C es el punto más alto. Las variaciones en la temperatura de comodidad se representan según la cantidad de alimento consumido, actividad, grado de gordura, clase de cobertura corporal (pelo, lana, plumas), exposición al viento, humedad, calor y radiación solar. La Temperatura Crítica es el punto más bajo del margen de Neutralidad térmica, a la cual comienza a funcionar la regulación química. Inversamente cuando la temperatura ambiental aumenta por encima del punto más alto del margen de neutralidad, la regulación física es insuficiente para refrescar el cuerpo y la temperatura corporal se eleva por encima de lo normal (Elevación Hipertermal). Balance de energía El alimento se usa para producir energía útil para los procesos corporales y para su almacenamiento. El valor nutritivo de un alimento depende de la energía que suministran los nutrientes que lo forman. La medida de la ganancia o pérdida de energía se utiliza para establecer el estado de nutrición corporal y el valor relativo de los alimentos, además proporciona una medida de los requerimientos energéticos totales del animal. El balance de energía permite predecir los cambios en la composición corporal según el régimen alimenticio programado. 19.1 Distribución de la energía La energía total contenida y generada por un alimento cuando es sometida a oxidación se llama Energía Bruta (EB); esta energía se pierde gradualmente en varios procesos corporales hasta quedar sólo la fracción de energía utilizable para producir (Energía Productiva ó EN). Energía Digestible (ED) Durante la digestión ocurren pérdidas de energía. Al determinar la energía de los excrementos: Energía Fecal (EF) y restarla de la: .EB se obtiene la Energía Digestible (ED) aparente, llamada así porque la EF incluye energía proveniente de productos metabólicos del organismo y del alimento no digerido. La Energía Digestible Verdadera es la Energía Bruta menos la EF originada de los alimentos ingeridos. Las pérdidas de Energía Fecal son grandes; varían según la clase de alimentación, en los bovinos y ovinos es de 40 a 50% cuando consumen forrajes y de 20 a 30% cuando consumen concentrados.

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La Energía Digestible se determina sin necesidad de hacer análisis químicos, usando la Bomba Calorimétrica para medir la EB del alimento y de las heces considerando únicamente las pérdidas por digestión. Anteriormente se calculaba la ED de los alimentos en base al NDT usando la siguiente fórmula: 4.41 Kcal/g x 453.6 gLb = 2.000.4 Kcal/Lb. 4.41 Kcal/g x 1.000 g/K = 4.410 Kcal/K de NDT

Estos valores aunque son ligeramente variables según la especie animal y la clase de ración, son adecuados para calcular la ED a partir del NDT. El factor promedio aproximado para las Kcal por g de NDT es 4.41. Ejemplo: un alimento que contenga 50% de NDT, tendrá 2.21 Mcal/ Kg 1000g x 50 /100 = 500g de NDT 500 x 4.410 Kcal = 2.205 Kcal = 2.21 Mcal/K Nutrientes Digestibles Totales Ya se menciono y estudió anteriormente, como se determinan los NDT; recordemos que es necesario analizar por el método de Weende los nutrientes del alimento y determinar la digestibilidad de cada uno. La utilidad del valor de los NDT es cuestionable, porque tiene una limitante como medida de la energía del alimento, por no considerar las pérdidas provenientes de los gases del tracto gastro-intestinal, que son grandes en la alimentación a base de forrajes y menores en el caso de concentrados y sólo considera las pérdidas por digestión; por ejemplo debido al efecto de la digestibilidad energéticamente un kilogramo de NDT en un forraje tiene menor valor que un Kilogramo en un concentrado. Energía metabolizable Es la energía resultante al restar de la ED aparente, la energía perdida por los gases (Metano, Hidrógeno, Sulfuros de Hidrógeno) producidos por la digestión y fermentación de los alimentos y la pérdida también en la orina (Energía Urinaria), Es entonces la Energía Total ingerida capaz de transformarse en el organismo. Para calcular la EM exacta se calcula la pérdida de la energía en la orina y se hacen las siguientes correcciones: cuando la proteína corporal se pierde o se gana, de la Energía Urinaria (EU) excretada se resta 7.45 Kcal por cada gramo de Nitrógeno perdido en el organismo (Representado por un balance Negativo de Nitrógeno) o sumar 7.47 Kcal por cada gramo de Nitrógeno que se almacena (Representado por un balance positivo de nitrógeno). El resultado de este cálculo se llama EM corregida por Nitrógeno (EMn). Para cerdos el valor es de 6.77 Kcal, para aves 8.70 Kcal por gramo de nitrógeno consumido o de 8.22 por gramo de ácido úrico en la orina. La Energía Metabolizable es una medida más exacta del valor nutritivo que el NDT o la ED. Se han establecido factores para calcular la EM en base al TDN y ED que veremos más adelante. Últimamente se ha adoptado por el Comité de Nutrición Animal, el factor 0.82 para calcular la EM cuando no se conoce su valor en un alimento, pues resulta más económico calcular la EM que calcular la Energía Neta (EN). Para obtener la EM se ha deducido de la ES del alimento la EF, la EU y la EG (metano). Las pérdidas de energía en la 111


orina son proporcionales al contenido de proteína del alimento y las pérdidas por metano también son proporcionales a la digestibilidad aparente de la ración. El eficiente uso de la EM depende de la clase de ración y del objetivo para el cual se usa la Energía. Las diferencias en el uso de EM se deben a las pérdidas de energía como Incremento Calórico. Cuando los bovinos son sobrealimentados para obtener mayor crecimiento o para más producción de leche, la disipación del Incremento Calórico excedente es un problema cuando la temperatura ambiente es alta, porque el estrés producido por el calor ambiental hace disminuir la productividad y el consumo de alimentos, lo cual es muy importante también en avicultura. Tabla 13 Valor energético de algunos alimentos en base MS (Mcal/ K MS)

Alimento

EB

ED

EM

ENm

ENg ENI

Heno de alfalfa Maíz Sorgo Harina de soya

3.89

2.51

2.03

1.34

0.49

NDT Proteína (%) (%) 1.25 57 18.4

4.41 3.73 4.69

4.01 3.53 3.63

3.43 2.96 2.98

2.28 1.86 1.93

1.48 1.24 1.29

2.42 91 2.05 82 2.23 82

10.1 11.7 52.4

La tabla 15 comparativa del valor energético de algunos alimentos para bovinos, muestra la magnitud de las diversas pérdidas de energía. Los forrajes como el heno de alfalfa pierden más energía durante la digestión y como Incremento de Calor que un concentrado (Maíz, sorgo, harina de soya). El porcentaje de EM perdido como Incremento Calórico en ganado en desarrollo (EN ganancia) es mayor que para los concentrados; pero las pérdidas por Incremento Calórico son mucho menores cuando la EM se utiliza para Mantenimiento o Lactancia (EN lactancia). La EM resulta afectada por los productos finales de la fermentación ruminal. Cuando se suministra una ración con alto contenido de concentrados y baja cantidad de forraje se aumenta la proporción de ácido propiónico y butírico y disminuye el ácido acético en el rumen, lo cual incrementa la lipogénesis (Aumenta la formación de grasas) en los rumiantes con disminución del porcentaje de grasa de la leche en vacas de alto nivel de producción. Para calcular la alimentación en base a EM se deben considerar los factores que determinan su uso eficiente. Las normas de alimentación para rumiantes recomendadas por el Consejo de Investigación Británico o el Francés, actualmente en práctica en Cuba, recomiendan el uso de EM en Bovinos lecheros en lugar de la EN. Pérdidas de energía por gas metano Las pérdidas por metano en los herbívoros se determinan por factores establecidos de muchos experimentos, los cuales calculan que las pérdidas de energía en forma de metano (CH4) varían de 6.42 a 9.83, estos valores disminuyen si aumenta la cantidad de alimento ingerido. En los rumiantes bajo un régimen de alimentación a libre voluntad la

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pérdida es de 7%. El metano contiene 13.34 Kcal/g. La producción de metano en el caballo es mucho menor que en los rumiantes. Algunos aditivos agregados al alimento permiten variar las pérdidas por gas metano, suprimiendo o reduciendo su producción. Los lonóforos producidos por varias familias de Streptomyces como la Monensina, Lasolacid, Salinomycina, Narasina, incrementan la eficiencia de la producción animal y modifican la ecología ruminal, al aumentar la eficiencia del metabolismo energético o del Nitrógeno en el rumen; al aumentar la proporción del ácido propiónico y disminuir la del acético y butírico, se favorece la disminución del. gas metano. Además estos aditivos por tener efecto cocciodiostático afectan la población protozoaria en el rumen y retarda los desórdenes como la acidosis y el Timpanismo. 19.2 Incremento calórico Además de las pérdidas deducidas de la Energía Bruta y Digestible para calcular la Energía Metabolizable, hay energía perdida en forma de calor, la cual también se deduce de la Energía Metabolizable para obtener la Energía Neta (EN). La Energía Neta es la usada realmente para mantenimiento de los tejidos, para el crecimiento y la producción de leche, huevos, lana, pelo y trabajo especializado. El organismo animal para realizar estos procesos efectúa reacciones químicas y produce energía que se pierde como calor al eliminarse del cuerpo. Esta pérdida es mínima cuando el animal está en postabsorción y en un ambiente de temperatura neutra. Con el aumento de alimento también aumenta la producción y pérdida de calor, este aumento se llama Incremento Calórico y depende del calor de fermentación de los alimentos (CF) producido en el tracto digestivo por acción microbiana y del Calor del Metabolismo de los Nutrientes (CMN) producido a nivel tisular. Como se mencionó anteriormente por debajo de la temperatura crítica, el calor producido por el metabolismo se usa para mantener caliente el cuerpo. Como la pérdida de calor del cuerpo puede variar de 25 a 40% de la Energía Bruta, es importante tenerla en cuenta en nutrición. En los rumiantes la mayor pérdida de energía es por fermentación de los alimentos (CF) y en otros animales la mayor pérdida de energía es por el metabolismo de los nutrientes. Anteriormente al Incremento Calórico se lo denominaba Efecto Dinámico Específico (EDE) para referirse al incremento de la tasa metabólica después de la ingestión de alimentos. El término Incremento Calórico es más amplio porque también incluye el calor de fermentación que es una pérdida bastante grande en los rumiantes. El Incremento Calórico varía según la composición de la ración, el nivel de istración y la función productiva para la cual se destina: mantenimiento, crecimiento, engorde o lactancia, postura o reproducción.

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El valor de la Energía Neta, después de deducir el Incremento Calórico tiene un propósito específico, de modo tal que el nivel de EN para mantenimiento en un ambiente cálido no es adecuado usarlo en animales mantenidos en clima frió, porque el calor producido en condiciones cálidas sólo sirve para mantener la temperatura corporal hasta cierto limite normal y si este requisito no es satisfecho (Animal en clima frió) es necesario poner a funcionar la regulación química del animal forzando la degradación de tejidos (Autodigestión o Catabolismo) para producir la energía requerida para mantener la temperatura corporal. Energía Neta (EN) La Energía Neta es la fracción de energía del alimento completamente útil para las funciones del organismo: mantenimiento, crecimiento, reproducción y producción (Leche, huevos, pelo, lana, trabajo especializado). Como se dijo anteriormente, la asimilación de los alimentos conllevan el gasto de energía medido como pérdidas de calor del organismo o Incremento Calórico (lC). La energía del IC deducida de la Energía Metabolizable, constituye la Energía Neta. Anteriormente existían varios sistemas para expresar los requerimientos energéticos de los animales y el valor energético de los alimentos, incluyendo el sistema americano de los NDT. Como los alimentos individualmente tienen que ser istrados en raciones balanceadas, si se desea aprovechar por completo su potencial energético, parece que el sistema de EN puede superar muchas dificultades como el Incremento calórico. El valor final de EN varía según el tipo de animal, el balance de la ración, la cantidad suministrada y el tipo de producción. Por muchos años se usó el sistema de NDT en lugar del sistema de EN. Como el sistema de NDT no es muy adecuado para calcular raciones para rumiantes, en especial para el ganado lechero o de carne de alta producción o de engorde, actualmente se usa más el sistema de Energía Metabolizable y el de Energía Neta. El sistema de EM es más utilizado en animales no rumiantes. El sistema de EN es muy usado en Estados Unidos y el de Energía metabolizable en Gran Bretaña, en especial para rumiantes. El sistema de EN (USA) propuesto por Lofgreen y Garret, expresa los requerimientos de EN y el contenido en EN de los alimentos para varios propósitos: ENm = Energía Neta para mantenimiento EHg = Energía Neta para ganancia de peso EN I = Energía Neta usada para producir leche ENp = Energía Neta para producción. Las necesidades de ENm (mantenimiento) en bovinos es igual a 0.077 Mcal multiplicado por el peso (K) Elevado a la potencia 0.75; 0.75 Para cerdos es igual a 87.3 Kcal/dia Peso (K) .

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La National Research Council (NRC) de USA emplea este sistema en sus boletines para expresar los requerimientos de los animales y la composición de los alimentos utilizados para los animales en diferentes tipos de producción. El estudiante puede consultar cada Boletín editado para cada especie animal. Como no existen datos de EN para todos los alimentos disponibles, los valores de EN de los alimentos para ganado lechero o de engorde se pueden calcular a partir de los NDT o de la energía Digestible.

Lección 20 Calorimetría El calor producido por un animal se mide en forma directa utilizando un calorímetro respiratorio que emplea técnicas y equipos muy sofisticados y costosos, cuya metodología dispendiosa está fuera de los propósitos del presente texto. Para los estudiantes de nutrición aplicada y por el momento, para el manejo de la nutrición práctica de los diferentes animales, es suficiente el conocimiento general de la Energía contenida en los alimentos y su modo de utilizarlos con los propósitos de producción. El sistema de calorías Tradicionalmente en nutrición animal se usaba el sistema de los Nutrientes Digestibles Totales (NDT) para medir el contenido energético de los alimentos. Este sistema no es una medida exacta del valor energético de los alimentos, pues no se basa en principios científicos ni nutricionales aplicables a los rumiantes sino a los humanos y perros y pretende sólo medir lo que contienen los alimentos pero no expresa lo que pueden realizar o producir en el animal. Desde 1958, se inició el uso del sistema de las calorías junto con el de NDT para referirse al valor energético de los alimentos, de las raciones y de los requerimientos nutritivos de los animales, de tal manera que en la actualidad toda la información sobre nutrición animal se usa en términos de Energía Bruta (EB), Energía Digestible (ED), Energía Metabolizable (EM) y Energía Neta (EN). Partición o glosario de los términos energéticos: El valor de los alimentos se representa con un glosario de términos específicos abreviados, con cuyo significado el estudiante debe familiarizarse, porque en nutrición se refiere en los textos en esa forma con mucha frecuencia en gracia a la brevedad. Este glosario de términos usados en el sistema de calorías señala los valores energéticos de los alimentos, describe las necesidades nutritivas de los animales y facilita la preparación y el balance de las raciones nutritivas que se suministran a los animales.

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20.1 Calor del metabolismo de los nutrientes (cmn) Es el calor producido durante el metabolismo intermediario como resultado de la utilización de los nutrientes absorbidos. Incremento de Calor (lC) Cuando un animal está en un medio ambiente de Neutralidad térmica, el Incremento de Calor (lC) es igual al calor producido por el organismo después de consumir un-alimento a consecuencia de la fermentación y metabolismo de los nutrientes contenidos en él. La Energía liberada con el Incremento de Calor se pierde, excepto cuando la temperatura ambiente es más baja que la temperatura crítica. En este caso el calor producido se usa para mantener la temperatura corporal dentro de lo normal y se convierte en parte de la Energía Neta necesaria para el mantenimiento. El incremento de Calor también se le denomina: Efecto Dinámico Específico (EDE) o efecto calorigénico. Energía de la Actividad Voluntaria (EAV) Es la cantidad de energía requerida para efectuar las funciones físicas del organismo animal, como andar, ponerse de pie, mantenerse de pie, moverse para alimentarse, pastorear, beber, echarse, etc. Calor para mantener la Temperatura del Cuerpo (CTC) Esta cantidad de energía adicional para mantener caliente el cuerpo del animal cuando la temperatura ambiente esta más baja que la temperatura crítica. La Temperatura crítica para un animal se define así: es la temperatura ambiente mínima, por debajo de la cual, aumenta la producción de calor por el organismo. Recuerde que el Incremento de Calor (Calor de la fermentación y del metabolismo de los nutrientes), se puede usar parcialmente o en su totalidad para mantener caliente el cuerpo del animal. Calor para mantener Baja la Temperatura Corporal (CBTc) Es la energía adicional que produce el animal cuando la temperatura ambiente es superior a la zona de neutralidad térmica. Si la temperatura ambiente sube por encima de la temperatura crítica de un animal, la función metabólica se mantiene constante, mientras el medio ambiente no se caliente a tal grado que produzca también aumento de la temperatura corporal. Este fenómeno hace aumentar la producción de calor por el organismo debido al aumento del ritmo de algunas funciones como la frecuencia de la respiración y del latido cardíaco. El excesivo calor producido por estos fenómenos afecta adversamente el apetito y el organismo, producirá menos calor por la reducción en el Incremento de Calor debido al menor alimento consumido.

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Energía metabolizable en Equilibrio de Nitrógeno (EMn) Corresponde a la energía metabolizable corregida en relación al Nitrógeno retenido por el organismo. En las aves y animales monogástricos, para la corrección, no es necesario tener en cuenta los productos gaseosos de la digestión. En los mamíferos la corrección se hace así: Por cada gramo de Nitrógeno Urinario que se pierde en el catabolismo de las proteínas corporales (Equivalente a un balance Negativo de Nitrógeno), se le agrega 7.45 Kcal a la EM. Por cada gramo de Nitrógeno Retenido por el organismo (Equivalente a un Balance Positivo de Nitrógeno), se restan 7,45 Kcal a la EM. Ejemplo: EMn = EB1 - EF - PGD - EU + (SN + 7.45 Kcal) Para las aves se usa el factor 8.22 Kcal, el cual representa el equivalente energético del ácido úrico por gramo de Nitrógeno o el factor 8.7 Kcal que representa el valor aproximado, del contenido de Energía en la orina por gramo de nitrógeno. Energía Neta (EN) Es la energía resultante de restar de la Energía Metabolizable el Incremento de Calor: EN = EM - IC Es la energía usada para el sólo mantenimiento del animal o para su mantenimiento y producción. La Energía Neta es equivalente a la Energía Bruta Acumulada, debido al aumento o crecimiento de los tejidos corporales (Peso) y la que contiene los productos elaborados o producidos (leche, huevos), más la energía necesaria para el mantenimiento. Por debajo de la temperatura crítica, parte del Incremento Calórico también es componente de la Energía Neta. La Energía Neta se reporta incluyendo con claridad las funciones para las que se usa: Energía Neta para el Mantenimiento (EN m), Energía Neta para Producción (ENp); Energía Neta para Mantenimiento y producción (ENm + p). Es recomendable a este nivel que el estudiante revise los términos ya estudiados sobre Temperatura Crítica y Medio Ambiente de Neutralidad térmica. Energía Neta para Mantenimiento (ENm) Es la cantidad de Energía Neta que usan los animales para mantenerse en equilibrio o sea cuando no existe ni ganancia ni pérdida de energía en los tejidos corporales. La Energía Neta de Mantenimiento (ENm) de un animal en producción puede ser diferente para 117


otro animal no productivo aunque sea de igual pesota diferencia se debe a las variaciones en el balance hormonal que regula el metabolismo y la diferente actividad voluntaria que desarrollan. En nutrición estas diferencias se pueden cargar al mantenimiento pero es más práctico cargarlas a los requerimientos de producción. Energía Neta para Producción (ENp): Es la cantidad de energía que _I animal necesita y usa para efectuar el trabajo involuntario y para aumentar los tejidos: crecimiento, acumulación de grasa, formación de músculos (Carne), para el desarrollo fetal y para la producción de leche, huevos, lana, plumas, pelo y desarrollar trabajo (Animales de Trabajo). La Energía Neta para Producción se considera por separado de la necesaria para mantenimiento. En las Tablas de la composición de los alimentos y de los requerimientos nutricionales de los animales se específica la Energía Neta según la función específica para la cual es usada o requerida: Energía Neta para Producción de Leche Energía Neta para Ganancia de Peso (engorde) Energía Neta para Mantenimiento Energía Neta para la Gestación Energía Neta para producción de Lana Energía Neta para Trabajo Energía Neta para producción de Huevos 20.2 Metabolismo Son los cambios químicos que tienen lugar desde el momento cuando los nutrientes entran al organismo vivo, sea planta o animal, hasta el momento de eliminar los productos de desecho e incluyen los procesos o reacciones mediante los cuales los nutrientes son convertidos en constituyentes celulares con el consiguiente gasto y uso de energía. El metabolismo se subdivide en Anabolismo y Catabolismo. Estos son procesos análogos: biosintéticos o constructivos (Anabolismo) y degradativos o destructivos (Catabolismo). El proceso anabólico requiere y forma moléculas grandes mientras las reacciones catabólicas producen energía y generan productos finales como dióxido de carbono, urea, amonia y agua. Catabolismo El animal aunque no realice ningún trabajo ni produzca ni crezca, siempre efectúa varios procesos internos esenciales para la vida como comer, moverse, actividad circulatoria y respiratoria, digestión, etc. Si no se provee alimento para estas actividades el animal usa los nutrientes de sus propios tejidos (Autodigestión) produciéndose el proceso llamado Catabolismo de ayuno.

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Metabolismo energético del ayuno La energía que usan los animales en ayuno se manifiesta por el calor producido que se mide por un calorímetro respiratorio. El valor mínimo para el metabolismo de mantenimiento de la vida se llama Metabolismo Basal o Tasa Metabólica Basal (TMB). Para determinar esta tasa el animal debe estar en buena condición nutricional, a una temperatura de 25°C (Ambiente Térmico Neutro) completamente relajado y en reposo y en estado candente y de post-absorción de nutrientes (estado en que ha agotado todos los alimentos ingeridos).El Metabolismo basal corresponde a los cambios químicos ocurridos en las células de los tejidos durante el ayuno y el reposo, cuando el animal usa la energía necesaria solamente para su actividad vital como la respiración y circulación (medidas según la magnitud del metabolismo basal). Unidad para medir el metabolismo de ayuno La producción de calor se relaciona con el tamaño corporal y con el calor disipado del cuerpo resultando directamente proporcional a la superficie corporal. Como la superficie corporal es proporcional a un exponente fraccional del peso, entonces la unidad de referencia se basa realmente en el peso (relacionado con la superficie corporal). Actualmente para el metabolismo energético de los animales, se usa como unidad de referencia, una potencia decimal del peso del animal, en lugar del área superficial. Inicialmente se calculó en 0.73 pero posteriormente se calculó en 0.756(0.75). La NRC adoptó la potencia 3/4(0.75) del peso para definir el tamaño metabólico de un animal. El metabolismo basal por DIA, de un animal adulto homeotérmico, se representa en base a las Fórmulas de Brody y Kleiberg: O.75 MB (Kcal) = 70(Peso Kg) El coeficiente 70 son las Kilocalorías promedio del calor basal producido por unidad de tamaño metabólico, determinado experimentalmente para animales adultos. Para una vaca de 500Kg, este valor equivale a 7.402 Kcal/DIA. Para un ovino de 50Kg este valor equivale a 13.16 Kcal/día La producción calórica por kilogramo es mayor en un animal pequeño por tener mayor superficie y masa corporal más activa. Estas fórmulas sólo son aplicables a un animal adulto que haya terminado su crecimiento, pero existen algunas variaciones entre especies. Para la mayoría de las especies animales se ha usado la fórmula de Brody: 0.75. MB (Kcal) = 70.5(Peso Kg)

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Metabolismo celular La célula viviente es un sistema altamente organizado encargado de desempeñar funciones muy especializadas en el cuerpo animal, como la de las células musculares, las nerviosas, las renales, las sanguíneas, las gastrointestinales, etc., funciones para las cuales la célula necesita energía disponible obtenida de la estructura del compuesto AdenosinTrifosfato (A TP); este es un compuesto rico en energía, la ruptura de sus uniones entre los grupos fosfatados produce liberación de energía útil para desarrollar un trabajo. Toda célula requiere A TP como fuente de energía y la actividad metabólica de cada célula es generar A TP mediante una complicada serie de reacciones que requieren el uso de carbohidratos y grasas. Metabolismo de los carbohidratos y las grasas El principal papel de los carbohidratos y de las grasas en el metabolismo celular es su degradación en compuestos simples por vías metabólicas que permiten la producción de ATP. En muchos microorganismos este proceso se efectúa en forma anaeróbica, proceso llamado de fermentación por la formación de CO2 y levaduras. En el curso de varias reacciones para llegar a esta transformación se forman varios productos fosfatados intermedios que luego son transferidos a Adenosína Di Fosfato (ADP) lo cual permite la síntesis de dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa fermentada. Este mismo proceso se efectúa en los animales y se llama Glicólisis y el producto final es ácido láctico. La presencia de oxígeno permite la completa oxidación de la glucosa para formar C02 y H20, proceso aeróbico que resulta en la síntesis de 38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa oxidada. El primer proceso es mediado por enzimas y se efectúa en el citoplasma de la célula y el segundo proceso oxidativo se efectúa en la Mitocondria celular donde se forma Piruvato o Acido Pirúvico. En la Mitocondria el ácido Pirúvico formado durante el proceso anaeróbico, es oxidado para formar C02, como resultado de seis reacciones con remoción de un par de electrones que son donados a un receptor común, la Coenzima Difosfato Piridina Nucleótide (DPN); esta secuencia de reacciones se llama el Ciclo del Acido Cítrico. Cada molécula de glucosa genera dos moléculas de Acido Pirúvico, 12 pares de electrones son extraídos de la glucosa en el curso de esta reacción de oxidación: C6H1206 + 6O2 nm_____6CO2 + 6 H20 Transferencia de electrones Dentro de cada mitocondria existe un sistema mediante el cual el DPN reducido (DPNH) formado por el ciclo del Acido Cítrico, cede su par de electrones al oxígeno a través de una serie de transferencias consecutivas. Los componentes de este sistema de transferencia de electrones son: DPNH - - Flavina Adenina Dinucleótide - -- Co Q - - Cytocromo b - - Citocromo c - -- Citocromo a --O2

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El DPN es formado a partir de la vitamina Niacina, la Flavina-Adenina Dinucleótida se forma de la Riboflavina. La Coenzima Q es metabolizada en el hígado y los Citocromos son proteínas fijadoras o grupo Hemo como los de la Hemoglobina. En el curso de esta serie de transferencias de electrones, procese llamado Fosforilación Oxidativa, se generan 3 moléculas de ATP por cada par de electrones que pasan de DNPH a O2. Puesto que 12 pares de electrones son retirados de cada molécula de glucosa y entregado a la molécula de DPN, un total de 3 x 12 = 36 moléculas de ATP se forman por cada molécula de glucosa. Los lípidos como fuente de energía Los ácidos grasos se usan como fuente de energía al igual que los carbohidratos. Los ácidos grasos son oxidados mediante un proceso por el cual, dos pares de electrones destinados al sistema de transporte de electrones y dos carbones son removidos de las cadenas de ácido: grasos con la formación de Acetyl Coenzima A, la cual es un intermediario normal en el ciclo del Acido Cítrico y es idéntica a la Coenzima CoA derivada del metabolismo de los carbohidratos, de ah porque la formación de A TP por oxidación de los ácidos grasos tiene el mismo proceso. . Cuando el animal depende exclusivamente de la energía derivada por la oxidación de la grasa, como en el caso de presentarse la subalimentación, la rata de producción de Acetyl Co A excede la rata a la cual puede ser oxidada en el Ciclo del Acido Cítrico, las moléculas de Acetyl Co A reaccionan entre sí para formar cuerpos cetónicos que al acumularse producen Acidosis o Quetosis. Almacenamiento de energía En los animales alimentados con exceso de Grasa o de Carbohidratos, los excedentes son almacenados. Los ácidos grasos se almacenar como grasas neutras en el hígado o en los tejidos adiposos; los carbohidratos son hidrolizados en el tracto gastrointestinal para formar glucosa u otros productos (AGV) que luego son convertidos en glucosa en el hígado y almacenados en forma de glucógeno. Este glucógeno puede reingresar al ciclo Glicolítico para formar nuevamente glucosa. Metabolismo de los lípidos Los lípidos ingeridos como triglicéridos de ácidos grasos son hidrolizados por las enzimas del jugo pancreático en el intestino, pasan por la mucosa donde son resintetizados en grasas neutras que son transportadas por el sistema linfático y circulatorio hasta el hígado y tejidos adiposos. Recordemos que los ácidos grasos pueden ser sintetizados a partir de carbohidratos. Las células animales pueden insertar una sola unión doble en la posición 9-10 de cadena larga de un ácido graso, pero son incapaces de insertar una segunda o tercera unión doble para formar ácidos grasos poli-insaturados como los ácidos Linolénico u Linoléico, considerados como esenciales en la ración de los animales; pero a la vez, si pueden introducir una cuarta unión doble en el ácido Linelénico y alargar la cadena para formar el ácido Araquidónico, muy útil en los procesos metabólicos de los animales.

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Los Lípidos son sintetizados por utilización de la CoA derivada de los ácidos grasos y del glicerol para formar grasas neutras. La Co A es formada a partir de la Vitamina Acido Pantoténico. Pueden ser formados también fosfolípidos, esteroides (Colesterol, ácidos biliares) y hormonas de los ovarios, testículos y glándulas adrenales. Metabolismo de las proteínas Síntesis de aminoácidos: Las proteínas están compuestas de varias combinaciones de 21 aminoácidos. Una serie de reacciones químicas conducen finalmente a la formación de un ácido Alfa-keto. Uno de estos Alfa-Keto, el ácido glutárico, componente normal del ácido Cítrico, se encarga de fijar nitrógeno en la siguiente forma: Acido Alfa-Ketoglutárico + NH3 + DPNH -- Acido Glutámico + DPN Luego el Nitrógeno del Acido Glutámico puede ser transferido a cada uno de los otros ácidos alfa-keto para formar los correspondientes aminoácidos. Los mamíferos pueden sintetizar todos los aminoácidos excepto nueve, considerados nutricional y absolutamente esenciales en la dieta, estos son: Valina, Leucina, Isoleucina, Treonina, Lysina, Arginina, Metionina, Fenilalanina, Histidina y Triptófano, especialmente esenciales para el crecimiento de los animales jóvenes, excepto para los rumiantes. Síntesis de proteína Los aminoácidos son necesarios para la síntesis de proteína, proceso realizado en el citoplasma de la manera siguiente: Cada aminoácido es activado por una reacción con A TP que lo liga a un grupo terminal de la molécula del Acido Ribonucleico (ARN) específico para ese aminoácido. Este nuevo complejo entra al Microsoma donde su posición está determinada por las moléculas más grandes del ARN en el Microsoma. Cuando todas las moléculas complejas quedan alineadas apropiadamente, las ligaduras o uniones entre el aminoácido original y el ARN se rompen y se forman nuevas uniones con los aminoácidos adyacentes terminando en la síntesis de las proteínas específicas. Estas proteínas como permanecen en forma activa, van luego a degradación en sus respectivos aminoácidos constituyentes, para resintetizar otra vez nuevas proteínas. Síntesis de otros compuestos nitrogenados Los aminoácidos también se usan como materia inicial para síntesis de muchos otros compuestos nitrogenados. El aminoácido Tyrosina se usa como precursor de las hormonas Epinefrina y Norepinefrina; la Glicina para sintetizar las purinas de los ácidos nucleicos, de las porfirinas, de los Citocromos y de la Hemoglobina; el Acido Aspártico es precursor de las Pirimidinas de los ácidos nucleicos; el Triptófano es precursor de la vitamina Niacina; la Valina sirve para sintetizar el Acido Pantoténico en las plantas.

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Los microorganismos usan el nitrógeno (Amonia) y lo convierten por completo en aminoácidos, éstos sirven para formar muchos componentes nitrogenados. Los animales ingieren considerables cantidades de nitrógeno, independientemente del nitrógeno proteico de los alimentos, todo el nitrógeno ingerido como aminoácidos en exceso de los requerimientos son excretados en la orina. Casi todo el amonio derivado de los aminoácidos y de otras fuentes es convertido en urea en el hígado. Las aves no poseen el mismo mecanismo de síntesis de urea y se forma más bien ácido úrico como producto final del metabolismo del nitrógeno. Ácidos nucleicos Existen dos clases de Ácidos Nucleicos: el Acido Desoxiribonucleico (DNA) es un polímero de unidades de purina (Adenina y Guanina) esterificadas a un ácido fosfórico; este ácido forma los genes y se localiza en los cromosomas nucleares de todas las células y se forma únicamente antes de efectuarse cada división celular. El otro ácido es el Acido Ribonucleico (RNA), es parecido al DNA en su composición, compuesto por el azúcar Ribosa en vez de Desoxiribosa; este ácido se forma en el núcleo por una reacción enzimática que requiere la presencia del DNA que suministra la información genética para determinar la secuencia de las bases de las nuevas moléculas a formar. El RNA se forma continuamente sirviendo como guía para la síntesis de proteína.

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CAPITULO 5 METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO Y DE LAS GRASAS Introducción Los carbohidratos comprenden los azúcares, almidones, celulosa, gomas y otros compuestos similares presentes en las plantas y en los animales, principalmente en forma de glucosa y glucógeno. Los carbohidratos se producen en las plantas mediante la fotosíntesis; por acción del sol, la clorofila captura la energía solar y la transforma en energía química que facilita la síntesis de glucosa al combinarse el dióxido de carbono con agua, con liberación de oxigeno: 6CO2 +

6H20 ------------ 673 Kcal ------------ C6H1206 + 602

Los lípidos o grasas orgánicas de naturaleza química muy diferente tienen en común la propiedad de ser solubles en solventes orgánicos. En la naturaleza se encuentran en asociación con los ácidos grasos, habitualmente formando esteres. Una tercera característica del grupo es la que pueden ser utilizadas por los organismos vivos.

Lección 21 Clasificación de los carbohidratos Los carbohidratos están constituidos por Carbono, Oxígeno e Hidrógeno. Los carbohidratos sustentan la existencia de las plantas y muchos animales se alimentan de ellas. Los carbohidratos más solubles son usados por las plantas para producción de energía y para síntesis de otros productos de los tejidos; los menos solubles (almidón) se usan como reserva de energía y los insolubles (celulosa) forman la estructura de la planta. Los carbohidratos se clasifican en: • Monosacáridos: constituidas por una sola unidad de glucosa. • Oligosacáridos: constituidos por 2 a 10 unidades de glucosa. • Polisacáridos: constituidos por más de 10 unidades de glucosa. • Los especializados. Constitución química de los carbohidratos . Los monosacáridos Estos carbohidratos están constituidos básicamente por un monosacárido (una unidad de glucosa) y contiene tres o más átomos de carbono. En la naturaleza solo la glucosa y la fructuosa se encuentran en forma libre, los demás se derivan por hidrólisis de carbohidratos vegetales más complejos. Los monosacáridos se dividen en triosas (C3H603), Tetrosas (C4H804), Pentosas

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(C5H1005) y Hexosas (C6H1206). Entre las Triosas se encuentran la glicerosa que es un producto intermediario de la glucosa en el Ciclo Glicolótico. La Tetrosa llamada Eritrosa interviene en el ciclo oxidativo de las pentosas. Glicerosa

Eritrosa

H - C- O H - C - OH C H2 OH

H - C - OH H - C -OH C H2 OH

Pentosas: (C5) Pertenecen a este grupo, la Ribosa, la Arabinosa, Xilosa, Xilulosa, Goma arábica. Entre las pentosas, la D-Ribosa es constituyente de las células animales y de varios compuestos fundamentales en el metabolismo como ATP (Adenosin Tri Fosfato), ADP (Adenosin Di Fosfato), Rivoflavina, RNA (Acido ribonucleico), DNA (Acido Desoxi Ribonucleico). Las pentosas se dividen en Aldosas y Cetonas. En general las pentosas forman polímeros llamados pentosanos. Las formas polimeras de las pentosas como la Hemicelulosa son muy importantes para el suministro de energía a los animales cuando se fermentan por acción microbial en el tracto gastrointestinal. D Ribosa H-C- O H-C-OH H-C-OH H-C-OH C H2 OH

(RNA)

Hexosas: (C6) Comprende la mayoria de los azúcares, son muy importantes en nutrición como constituyentes de los alimentos y como productos del metabolismo. Los más importantes son la Glucosa, La Galactosa, La Manosa y la Fructosa. Las Hexosas también se dividen en Aldosas y Cetonas según integren grupos de aldehidos (glucosa) o cetonas (fructosa). D Glucosa OH H OH OH OH HOC - C - C - C - C - CH2 H OH HH

Glucosa: Es la molécula básica para formar el almidón y la celulosa. Es importantísima en nutrición ya que es el producto final de la digestión de los carbohidratos en los animales no rumiantes y es la principal fuente de energía presente en la sangre de todos los mamíferos. De la glucosa existen dos formas la Alfa y la Beta, la primera es precursora del almidón y del glucógeno y la segunda es de la celulosa. H C(5) (4)C OH OH C(3)

CH2 OH O H H C(1) C(2) OH

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal H OH

Galactosa: Es un componente de la lactosa (azúcar de la leche), se encuentra en las hojas de los vegetales, en el cerebro y tejido nervioso. Manosa: Se encuentra en muchas plantas, en las globulinas del suero sanguíneo y en las proteínas del huevo. Fructosa: Se encuentra en las frutas junto con la glucosa y sacarosa. La glucosa y otras hexosas pueden formar amino azúcares (Glucosamina) presente en la saliva y jugo gástrico; ácidos como el glucónico (grupo carboxilo) y alcoholes (sorbitol) intermediarios en la transformación de la glucosa y fructosa. La principal propiedad de las hexosas es su capacidad de combinarse con el ácido fosfórico y formar enlaces de alta energía (fosforilación) en el metabolismo de los carbohidratos; para generar energía la glucosa -1- fosfato y la glucosa-6-fosfato son muy importantes. Oligosacáridos Los oligosacáridos contienen azúcares integrados por 2 a 6 unidades de glucosa y comprende los disacáridos, Tri, Tetra y Pentasacáridos y los Polisacáridos. Disacáridos: (C12H22011) Son una combinación de dos mónosacáridos, solubles en agua. Comprenden la Sacarosa, Maltosa, Celubiosa y Lactosa. Sacarosa: Formada por glucosa y fructuosa, presente en la caña de azúcar, remolacha, frutas y verduras. Por hidrólisis con ácido diluido o por acción de la enzima sacarasa, la Sacarosa se divide en los dos monosacáridos que la forman. Maltosa: Formada por dos moléculas de glucosa unidos por el enlace alfa 1.4. El radical H en el carbono 1 de la molécula (a) se encuentra en la posición alfa. El carbono 6 está en configuración Cis. Este enlace es fundamental en las moléculas del almidón que, fácilmente puede ser desdoblado por las enzimas de los mamíferos. La maltosa se produce a partir del almidón por efecto de la maltasa obtenida de la cebada fermentada. Celubiosa: Formada por dos moléculas de glucosa. Esta unión es fundamental en la molécula de la celulosa pues no puede ser roto por las enzimas de los mamíferos, pero se desdobla por acción de las enzimas microbianas o por acción de los ácidos. La celubiosa sólo se encuentra como polímero de la glucosa. Lactosa: Es el azúcar de la leche y está formada por una molécula de glucosa y una de galactosa, que pueden separarse por acción de los ácidos o por la enzima lactasa. Sólo se encuentra en la leche y es importante en la nutrición de los lactantes. Trisacáridos: Uno de ellos la Rafinosa, es de amplia distribución en la naturaleza después

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de la sacarosa; los tetrasacáridos como la Estaquiosa y los Pentasacáridos como la Verbascosa, se encuentran en las semillas de las leguminosas. Los animales no tienen enzimas capaces de desdoblarlos, por lo que no son digeridos ni pueden absorberse y pasan al intestino grueso sin ningún cambio. La microflora del intestino los fermenta produciendo gran cantidad de gas. Polisacáridos: Los polisacáridos están integrados químicamente por gran cantidad de azúcares simples polimerizados; por hidrólisis con ácidos o enzimas se desdoblan en varios productos intermediarios y en los monosacáridos que los integran. Son insolubles en agua, de elevado peso molecular y son los nutrientes más abundantes en los alimentos vegetales. Se dividen en Homoglucanos, compuestos por un solo tipo de monosacáridos y en Heteroglicanos que contienen 2 o 3 diferentes monosacáridos. También se clasifican en los que producen Pentosas (Pentosanas) como la Xilosa y Arabinosa, indegradables por las enzimas de los mamíferos, pero degradables por las enzimas microbianas y micóticas. La Hemicelulosa es un Heteroglicano que contiene pentosana. Las otras integrantes de esta clasificación son las que producen Hexosas (Hexosanas), como el almidón. • Almidón. Las Hexosanas como el almidón, proveen la mayor cantidad de energía. Es un material energético de reserva almacenado en las plantas, en los tubérculos, raíz, semillas pero también en tallos y hojas en menor cantidad. Existen dos formas de almidón: La Amilosa y la Aminolopectina. La Amilosa es soluble en agua caliente, está formada por cadenas rectas de glucosa y forma en total el 30% del almidón de los vegetales, el cual aumenta a medida que madura la planta. La Amilopectina, es insoluble en agua, está formada por cadenas ramificadas que contienen de 19 a 26 unidades de glucosa. La gran cantidad de uniones de H hace a los granos de estos almidones resistentes a la ruptura de estas uniones, por lo tanto deben ser cocinados con humedad para alimentar las aves y cerdos; el cocimiento cambia la estructura cristalina del almidón gelatilizándolo, proceso que facilita la acción enzimática. La Amilosa en presencia de yodo produce una coloración azulada y la amilopectina produce coloración rojiza. La hidrólisis del almidón por ácidos o enzimas produce Dextrinas, Maltosas y finalmente glucosa. • Dextrinas: Se forman por hidrólisis y digestión del almidón o por acción del calor seco. Las dextrinas también se forman en las semillas que están germinando. La dextrina en nutrición es importante por que los organismos acidófilos en el intestino la atacan favoreciendo la síntesis de vitaminas del complejo B. • Glucógeno: Los carbohidratos, están en pequeña cantidad como reserva en el organismo animal, en forma del glicógeno almacenado en el hígado y en los músculos. El glicógeno se parece a la amilopectina y es un polímero de moléculas de glucosa con cadenas

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laterales, es soluble en agua y por hidrólisis solo produce glucosa. • Celulosa: La celulosa abunda en los vegetales formando parte de la estructura de las paredes celulares. Es un polímero de unidades de glucosa. Debido a la configuración de las uniones, la celulosa es muy estable, insoluble y resistente a la degradación enzimática pero con ácidos fuertes se degrada a glucosa, lo mismo por acción de las enzimas bacteria les y hongos. La celulosa puede estar o no combinada con la lignina. • Hemicelulosa: Es una mezcla compleja de diferentes polímeros de monosacáridos, como la glucosa, Xilosa, manosa, arabinosa y galactosa. Es el principal componente de las paredes celulares de las plantas; su molécula está unida con la fracción péctica de la pared célular y a las microfibrillas de la celulosa, aumentando así la resistencia de las células vegetales. La hemicelulosa es soluble en álcalis diluidos y es menos resistente a la degradación química que la celulosa y también es la fracción de la pared celular más asociada a la lignina. • Pectina: La pectina se encuentra principalmente entre los espacios que dejan las paredes celulares, pero también está en las paredes. Las enzimas de los mamíferos no hidrolizan las pectinas, pero son digestibles por acción microbiana, lo que les confiere una gran digestibilidad para la mayoria de los animales. • Lignina: La lignina no es un carbohidrato que da soporte a las paredes de la planta. Es una estructura compleja, de elevado peso molecular, resistente a los ácidos y álcalis. Se encuentra en las plantas leñosas y su contenido aumenta cuando las plantas maduran, reduciendo la digestibilidad de la hemicelulosa y celulosa. Las ligaduras de este polímero no son atacadas por las enzimas de los mamíferos o de los microbios anaeróbicos, pero los aeróbicos y hongos si actúan produciendo la putrefacción del forraje y la madera. El tratamiento con álcali (soda cáustica) de los pastos y pajas que tienen alto contenido de lignina, desdobla las ligaduras de hemicelulosa lignina aumentando la digestibilidad de la hemicelulosa sin afectar a la lignina. Otros carbohidratos polímeros muy ramificados son las gomas vegetales, los mucílagos de las semillas y cortezas, los mucopolisacáridos y la quitina.

Lección 22 Determinación de los carbohidratos para propósitos nutricionales Con propósitos nutricionales, el análisis de los alimentos para determinar los carbohidratos es difícil y dispendioso, para facilitarlo Weende diseñó su método que permite separar los carbohidratos en dos grupos: La fibra cruda y el Extracto Libre de Nitrógeno (ELN); esta separación permite dividir los alimentos en dos grandes categorías: Los Forrajes (con gran contenido de fibra cruda) y los concentrados (menor cantidad de fibra cruda) con alto contenido de nutrientes verdaderos. En el análisis de Weende se hacen varias determinaciones que se presentan aquí en

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forma resumida a manera de refrescamiento: 1. Determinación de la ceniza: El alimento es incinerado a 600ºC para quemar todo el material orgánico, el material inorgánico no destruido se llama ceniza y el destruido es la Materia Orgánica (MO). 2. Determinación de la Fibra Cruda: Una muestra de alimento seco y libre de grasa se digiere primero con ácido débil y luego con álcali. El residuo orgánico que queda se recoge en un crisol con filtro y se seca y pesa, la pérdida de peso después de quemar la muestra se denomina Fibra Cruda. 3. Determinación del Extracto Etéreo: Al hacer pasar éter a través de una muestra de alimento, el éter extrae el material soluble, este extracto de éter se destila y el residuo remanente después de secar y pesar es la grasa o Extracto Etéreo (EE). 4. Determinación del nitrógeno o Proteína Cruda: El Nitrógeno de las proteínas y otros compuestos nitrogenados se transforma en sulfato de amonio mediante la digestión con ácido sulfúrico en ebullición. Al residuo frió, se le agrega hidróxido de sodio, el amonio presente que se desprende, se destila recibiéndolo en una solución de ácido bórico, la cual es destilada con ácido sulfúrico estandarizado. Por medio de titulación se determina el porcentaje de nitrógeno en la muestra, este porcentaje de Nitrógeno se convierte a porcentaje de Proteína, Cruda, usando la fórmula: PC = N% x 6.25 5. Cálculo del Extracto libre de Nitrógeno: El ELN de un alimento se determina por diferencia entre el peso de la muestra y la suma de los porcentajes de Grasa, Fibra Cruda, Proteína Cruda y Ceniza. % ELN = 100 -(% Ceniza + % FC + % EE + % PC) Ejemplo: si tenemos todos los valores en base seca así: Cenizas 7.2%, FC = 32.7%, EE = 3.3% Y PC = 15.3 %, el porcentaje de ELN es: ELN = 100 - (7.2 + 32.7 + 3.3 + 15.3) = 41.5% Pero el método de Weende tiene sus defectos: Debido a que los ELN se determinan por diferencia, acumula errores al analizar otros Componentes; la Fibra Cruda, como dato, es de poco valor porque presenta mucha variación en su digestibilidad dejando sin significado la división de los carbohidratos en fracciones de mayor o menor digestibilidad. Al someter a ebullición una muestra de alimento con ácido y álcali, el residuo libre de sustancias solubles como la grasa, proteína, azúcares, almidón y hemicelulosa queda la fracción de carbohidratos menos solubles como la lignocelulosa y la celulosa. La pérdida por incineración de este residuo representa la Fibra Cruda. La diferencia entre el peso de la muestra el restarle los valores de FC, PC, EE y Cenizas representa los ELN. Este sistema no es fidedigno en cuanto a su representatividad en relación a la digestibilidad de los nutrientes de la pared celular. Para obviar este problema Van Soest ideó un método rápido que divide los carbohidratos en fracciones disponibles nutricionalmente en varios componentes:

a) Los muy disponibles (los de contenido celular). 129


b) Los de disponibilidad incompleta o muy variable, según su grado de lignificacción (Hemicelulosa y Celulosa).

c) Los no disponibles (Iignina). Estos tres componentes son integrantes de la fracción Fibra Detergente Neutro (FDN). En la fracción Fibra Detergente Acido (FDA) se encuentran también los componentes, celulosa de disponibilidad variable según el grado de lignificación y la lignina de ninguna disponibilidad.

Este sistema es útil para valorar los forrajes que se utilizan en alimentación del animal y de su población microbiana. Este método ha ido reemplazando el método de Weende como medio para describir los carbohidratos que integran los diversos alimentos, por lo menos cuando se evalúan los forrajes. Para más claridad, la Fibra Detergente Neutro (FDN) representa la pared celular integrada por Hemicelulosa, Celulosa y Lignina. Esta fracción al ser sometida a un. proceso de ebullición con Detergente Acido es fraccionada en dos: a) La Fibra Detergente Acido (FDA) compuesta de celulosa y parte de Lignina y b) La Hemicelulosa con la Lignina que se encuentra ligada a ella. Por este método de Van Soest, mas adelante la celulosa y la Lignina contenida en la FDA son separadas y cuantificadas. Pared celular de las plantas Las paredes celulares de las plantas proveen una estructura estable, facilitan la nutrición de las células, dan protección a las semillas asegurando la supervivencia y propagación de las plantas. Las paredes celulares están integradas por tres componentes: La laminilla media, la pared primaria y la pared secundaria. La laminilla media es el espacio entre las paredes de las células adyacentes. La pared primaria es la pared exterior de la célula que le da su forma; la pared secundaria se forma dentro de la pared primaria y da más rigidez a la célula. El lumen celular o protoplasma cedular está rodeado por la pared secundaria. La laminilla media está formada principalmente por pectina que también se infiltra en la pared primaria ligada a la Celulosa y Hemicelulosa. La pared secundaria está formada por fibrillas de celulosa muy tramadas y contiene mayor cantidad de Hemicelulosa, la cual también se infiltra a la pared primaria ya la laminilla media. Cuando la planta madura, la lignina se deposita en la pared secundaria combinándose con la Hemicelulosa y Celulosa dando mayor rigidez a la célula hasta que la célula muere y se lignifica por completo.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Gráfico 20 Estructura y composición de la pared celular de las plantas:

Lección 23 Digestión, absorción y metabolismo de los carbohidratos Digestión en los animales monogástricos no rumiantes Nutricionalmente en la digestión son esenciales dos procesos: la asimilación del alimento para usar los nutrientes en las funciones corporales y la eliminación de los desechos producidos. Estos dos procesos se efectúan mediante cuatro actividades en el organismo: • La digestión, que es la preparación y transformación del alimento antes de entrar al torrente sanguíneo o linfático. • La absorción de las partículas nutricionales hacia el torrente sanguíneo y linfático. • El metabolismo de los nutrientes absorbidos para ser usados por el organismo, proceso que se efectúa a nivel de cada célula especializada. • Excreción de todos los desechos producidos en las tres actividades anteriores. De acuerdo a los principios generales de la digestión, en los compartimentos gastrointestinales, los carbohidratos digestibles son intervenidos por las enzimas específicas de los jugos digestivos degradándose y transformándose en los productos finales respectivos. La Amilasa de las glándulas salivales y del páncreas, hidroliza la amilosa y maltotriosa. La Amilopectina es hidrolizada para producir dextrinas. La Maltasa producida por la mucosa intestinal, en forma rápida hidroliza la maltosa y maltotriosa y forma glucosa, mientras la enzima Dextrinasa hidroliza las dextrinas para dar glucosa y maltosa. En la mucosa intestinal es secretada también Lactasa y Sacarasa que hidrolizan la lactosa y sacarosa dando origen a galactosa, glucosa y fructosa. La glucosa también puede ser excretada hacia la luz del tubo gastrointestinal y es absorbida más adelante (Ver el gráfico hoja siguiente).

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Gráfico 21 Esquema de digestión y absorción de carbohidratos Lumen intestinal Amilopectina alfa amilasa (salival y pancreática)

Células de la mucosa

Alfa dextrina límite Maltotriosa Maltosa

Dextrinasa (isomaltasa) Maltasa Glucosa

Maltotriosa

Amilosa

Galactosa Lactosa

Lactasa

Glucosa Glucosa

Sacarosa

Sacarasa

Fructuosa Transporte activo Hacia la sangre

Referencia Nutrición Animal. Maynard y Loosli. 7 Ed. 1981 Absorción de los carbohidratos: La absorción de la glucosa, galactosa y fructosa se efectúa a través de las paredes intestinales mediante un proceso activo, usando una proteína transportadora específica, la cual trasloca las moléculas en las células de la mucosa intestinal. Este proceso demanda gasto de energía eilones de sodio y potasio. Metabolismo de los carbohidratos Los carbohidratos absorbidos (glucosa, galactosa y fructosa) se metabolizan en tres formas: • En forma inmediata, como fuente de energía. • Como precursores del glucógeno en el hígado y músculos donde se almacenan en esta forma (Glucógeno) como reserva de energía para uso posterior. • Como precursores de triglicéridos en las células. La cantidad de carbohidratos conducidos hacia una de estas tres formas de metabolismo depende del estado energético del animal, de la cantidad de carbohidratos absorbidos, del estado productivo del animal y de sus requerimientos nutricionales. El hígado es el primer órgano que tiene a los nutrientes absorbidos y su función principal es recibirlos, procesarlos y a veces almacenarlos. El almacenamiento de la glucosa en el hígado tiene una vida muy corta, pues es retirada de allí a medida que el animal la requiere de donde pasa a la sangre. Los niveles de azúcar en la sangre de los animales son variables: en bovinos y ovinos es de 40 a 60 mg de azúcar por cada 100 ml de

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sangre, en los no rumiantes es de 89 a 120 mg y en general las aves tienen niveles más altos que los mamíferos. Uso de la glucosa, galactosa y fructosa Estos tres carbohidratos son utilizados por el organismo como fuente de energía. Al ser sintetizados los carbohidratos durante la fotosíntesis en la planta, en sus enlaces se acumula un alto contenido de energía, la energía contenida en estos enlaces químicos, como se explica en el capítulo sobre Bioenergética, es usada en el trabajo del organismo animal durante los procesos metabólicos, eliminando finalmente dióxido de carbono y agua. 23.1 Metabolismo energético En forma muy general el camino final del metabolismo energético en todos los animales comienza con la aprehensión, masticación y digestión de los alimentos hasta que los nutrientes llegan a las células reducidos a moléculas muy pequeñas y sencillas, sin haberse producido o gastado mayores cantidades de energía. Ya dentro de la célula, esta es capaz de extraer la energía de los alimentos y generar ATP, a partir de muchos compuestos orgánicos y enzimas. Las reacciones metabólicas de los principales nutrientes: carbohidratos, proteínas y grasas, se agrupan en tres formas básicas o ciclos metabólicos: • El Ciclo Glicolítico (Embden-Myerhof), es anaeróbico y se efectúa en el citosol. • El Ciclo del Acido Tricarboxílico (A TG) o Ciclo de Krebs, es aeróbico pues requiere oxígeno y se efectúa en la Mitocondria. • El Ciclo de Fosforilación Oxidativa o sea el sistema de Citocromos, es aeróbico por requerir Oxígeno, también se efectúa en la mitocondria. Durante cada Ciclo se genera A TP, se libera Dióxido de Carbono y finalmente iones de Hidrógeno (H2). Todos los nutrientes entran a estos tres ciclos, como único camino hacia una meta final para producir energía. Las proporciones relativas de estos nutrientes procesados en cada Ciclo o punto de encuentro en estos ciclos depende del tipo de animal, de la clase de ración, de su estado fisiológico y estado productivo. En el gráfico 22 se presenta en forma esquemática la ruta común y final del metabolismo energético por donde pasan todos los alimentos después de la digestión, procesos que se efectúan a nivel de cada célula especializada de los diferentes órganos. En el primer ciclo la glucosa es fosforilizada por acción de la enzima Hexoquinasa, usando un grupo de fosforilo (A TP) Adenosina- Trifosfato dando origen a glucosa-6-fosfato, luego un segundo A TP por isomerización produce Fructosa-1, 6-Di-Fosfato, dando luego origen a dos moles de Gliceraldehido-3-Fosfato, el cual se transforma finalmente en PIRUVATO. Esta GLlCOLlSIS efectuada en el citosol, consiste pues, en la conversión de un

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mol de Glucosa en dos moles de Piruvato, usando dos A TP Y dando origen a cuatro ATP Y la reducción de NAD a NADH2. Este NADH2 al entrar al ciclo de la Fosforilación Oxidativa en la Mitocondria, produce tres ATP por cada mol. Gráfica 22 Ciclo glicolítico en el metabolismo de los carbohidratos

Fuente : Nutrición animal de Maynard y Loosli. 7 ed Transformación de la glucosa en glucógeno El exceso de alimentos consumidos por el animal se almacenan en forma de glucógeno en el hígado y músculos o como grasa en los depósitos de grasa en donde queda como reserva de energía utilizable en el futuro. Cuando la glucosa de la sangre aumenta por ingestión de alimentos ricos en carbohidratos, en el páncreas es secretada Insulina que estimula la formación del glucógeno, usando el Uridin-Tri-Fosfato (UTP). La conversión de glucógeno a Glucosa-1-Fosfato se hace por acción de dos enzimas: la Fosforilasa y la Transferasa. Este proceso convierte la Glucosa-6-Fosfato en Glucógeno y este es nuevamente convertido a Glucosa-6-Fosfato usando sólo un enlace de alta energía. El glucógeno del músculo, por acción de la Epinefrina es transformado en Glucosa-6Fosfato que entra al ciclo glicolítico suministrando un ATP, proceso que se realiza sólo dentro de la célula muscular donde se usa para sus necesidades energéticas, mientras en el hígado, la hidrólisis del glucógeno (glucogenólisis) se realiza por acción de la hormona Glucagón del páncreas y una enzima fosfatasa del hígado, cuando hay bajo nivel de glucosa en la sangre. La glucosa liberada puede ser usada para suministrar energía a los músculos y al cerebro y a cualquier otro tejido del organismo que la necesite. Esta función del hígado permite mantener el nivel de azúcar sanguíneo dentro de los límites adecuados con el metabolismo normal.

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El almacenamiento temporal del glucógeno previene la hiperglicemia (nivel de azúcar en la sangre por encima de lo normal) y la liberación posterior de glucógeno en forma de glucosa para balancear los niveles bajos de azúcar en la sangre o sea que previene la hipoglicemia. 23.2 Formación de grasa a partir de la glucosa Como el hígado tiene capacidad limitada para almacenar glucógeno, cuando el consumo de carbohidratos es excesivo a los requerimientos del animal, el azúcar se transforma en grasa. En los animales en ceba, este proceso es más intenso cuando se alimentan a base de carbohidratos. La transformación de la glucosa en grasa requiere la síntesis de los dos principales componentes de la grasa: Ácidos Grasos y Glicerol. Primeramente la glucosa es desdoblada en el ciclo glicolítico, en el cual la dehidroxi-acetona-fosfato es el precursor del glicerol; el piruvato es decarboxilado a Acetil CoA que es el precursor de los ácidos grasos). La forma como se integra este proceso será explicado en la unidad donde se estudian los lípidos. Gráfico 23 Formación de la grasa a partir de la glucosa. GLICEROL

PIRUVATO

(Ciclo glicolítico) CO2

NAD NADH2

Acetil Co A NADPH2 Ácidos grasos Insulina GRASA (tejido adiposo) Referencia. Nutrición animal. Maynard y Loosly 7 Ed. 1981

Ciclo de las pentosas Parte de la Glucosa-6-Fosfato, que no pasa por el ciclo glicolítico va por la vía oxidativa del Fosfogluconato para sintetizar azúcares de cinco carbones (Ribosa) y la Coenzima reducida NADPH2; la Ribosa sirve para sintetizar los ácidos ADN, ARN además de A TP; la coenzima NADPH2 contribuye a la síntesis de los ácidos grasos, como se ve en el gráfico 24

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Gráfico 24 Ciclo de las Pentosas, vía oxidativa del Fosfogluconato.

GLUCOSA

GLUCOSA -6-FOSFATO ATP

RIBOSA - 5 - F

ADP Fructuosa - 6 Fosfato

NADP

Fructuosa - 1-6-fosfato

NADPH2 Gliceraldehido -3-F Fosfogluconato NADP NADPH2 RIBULOSA -5- Fosfato

Fuente : Nutrición Animal. Maynard y Loosli. 7 Ed. 1981

.23.3 Digestión, absorción y metabolismo de los carbohidratos en los rumiantes Como se estudió en el capítulo correspondiente a la conformación gastrointestinal de los rumiantes y su influencia en la digestión de los carbohidratos, presentando la diferencia de que los monogástricos absorben monosacáridos a partir de los carbohidratos y los rumiantes absorben Ácidos Grasos Volátiles (AGV) Digestión y absorción de los carbohidratos: Inicialmente los carbohidratos se convierten en Glucosa en forma muy transitoria, pero rápidamente se convierte en Ácidos Grasos Volátiles (AGV, propiónico butírico y acético) pasando por PIRUVATO, dando origen a los ácidos Acético, Propiónico, Butírico, Valérico, Isovalérico e Isobutírico principalmente. Las proporciones de los AGV varían según la dieta, por ejemplo: con una ración rica en forrajes, el ácido acético tiene un porcentaje de 65%, el propiónico 20% y el butírico 20%. Cuando la ración cambia a una más abundante en concentrados (alrededor de 70%), las proporciones molares del ácido acético baja a 40% y el de ácido propiónico asciende a 37%. Este cambio se debe a ajustes en el contenido del rumen como consecuencia en el cambio de dieta que hace variar el tipo y número de microorganismos en el rumen, ya que unos organismos actúan sobre la celulosa (Celulolíticos) y otros son fermentadores del almidón (Amilolíticos). Los cambios en el rumen son el resultado de la interacción entre el tipo de microflora, tipoy cantidad del contenido ruminal, clase de productos sintetizados en el rumen, la absorción de estas a través de las paredes del rumen y al paso de estos hacia el tracto intestinal.

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Como consecuencia de estos procesos hay un exceso de producción de Hidrógeno el cual se convierte en Metano por acción de bacterias metanogénicas. Como el Metano no puede ser metabolizado por el animal, constituye una considerable pérdida de energía del alimento. Gráfico 25 Fermentación de los carbohidratos en el rumen por acción de la microflora. CELULOSA

HEMICELULOSA

ALMIDON

MONO Y DISACRIDOS

PECTINAS

GLUCOSA

PIRUVATO

Ácidos : Láctico

Propiónico

Acético

Butírico

Fórmico H2

CO2

CH4 (metano)

Referencia. Producción de Leche. 1988 ICA, Cuba de Blood y Henderson.

.Absorción de los AGV Los AGV producidos por acción de la microflora microbiana se absorben directamente desde el rumen y son transportados por la sangre al poco rato de haber sido ingeridos los alimentos. El paso de los AGV por las paredes del rumen parece ser por difusión simple pero además el epitelio ruminal tiene propiedades de metabolizar los AGV a medida que son absorbidos y pasan a la mucosa. Así entre 80 a 90% del ácido Butírico se convierte en ácido Aceto-Acético' y Acido-BHidroxibutírico que constituyen ambos parte de los cuerpos CETONICOS, produciendo niveles muy bajos de Acido Butírico en la sangre. El Acido Propiónico es metabolizado en las paredes en un 50% y transformado en Lactato y Piruvato durante la absorción y el ACETATO no es transformado y pasa a la pared epitelial casi sin ningun cambio. Metabolismo de los AGV Desde las paredes del rumen, por vía de la vena porta, llegan al Hígado gran variedad de productos metabólicos de los carbohidratos, ninguno de los cuales es Glucosa, casi todos son AGV. El Acetato pasa por el hígado y luego se integra al torrente circulatorio general. A nivel celular el Acetato es fosforilado a Acetil CoA y entra al Ciclo de Krebs (A TC). El Acetato también puede ser utilizado para la síntesis de la grasa de la leche, a nivel de la ubre. El Acido Propiónico es retirado de la sangre en el hígado donde se convierte en glucosa a través del ciclo ATC, y por efecto de la coenzima CoA lo convierte en Succinil CoA, involucrando a dos vitaminas: La Biotina y la vitamina B12. El ácido propiónico en los rumiantes es la principal fuente de glucosa por eso a este ácido se le denomina como Glucogénico.

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El Acido Butírico absorbido es metabolizado en las paredes del rumen dando origen a los Cuerpos Cetónicos, los cuales son metabolizados como Acetil CoA, como se verá en el capítulo correspondiente al metabolismo de las grasas. Microorganismos en el rumen y su actividad Los rumiantes no poseen enzimas para desdoblar las uniones presentes en la celulosa y otros componentes que constituyen los carbohidratos estructurales de las paredes celulares de los vegetales, sin embargo pueden aprovechar este material fibroso por la acción simbiótica de microorganismos que si poseen enzimas para descomponer estos compuestos; los productos originados de esta actividad son posteriormente usados por el animal huésped. Estos microorganismos también atacan a otros componentes como las proteínas y las grasas. El rumen es un sistema de fermentación continúa de los alimentos, donde actúan microorganismos de tres clases: Bacterias, Protozoarios y hongos. Las bacterias se clasifican según el componente que atacan: Celulolíticas y Hemicelulíticas que actúan sobre la celulosa y hemicelulosa; amilolíticas que actúan sobre el almidón; proteolíticas que afectan a las proteínas y aminoácidos; sacarolíticas que actúan sobre la Sacarosa; Lipolíticas sobre las grasas; Metanogénicas que producen metano y otras que actúan y atacan exclusivamente a los ácidos orgánicos y aminoácidos para producir energía. Los requerimientos de los microorganismos, según la clasificación anterior, son Energía y Nitrógeno para poder desarrollarse y multiplicarse; como fuente de energía utiliza gran variedad de carbohidratos y como fuente de nitrógeno usan desde el nitrógeno amoniacal hasta pequeños péptidos, para sintetizar sus propios aminoácidos y proteínas. El nivel óptimo de nitrógeno amoniacal se ha establecido como 5 a 8 mg de Nitrógeno amoniacal/100 mi de líquido ruminal. Las bacterias utilizan algunos factores de crecimientos como los AGV, algunos minerales y vitaminas del complejo B. Los protozoarios del rumen también tienen afinidad por determinados materiales nutritivos, requieren una fuente de energía y otra nitrogenada. Poseen enzimas capaces de digerir almidón y azúcares pero poco atacan a la celulosa. Como fuente de nitrógeno los Protozoos ingieren bacterias aprovechando sus aminoácidos y también ingieren fracciones proteicas de los vegetales desprendidos por el proceso de digestión en el rumen. Solo la mitad del nitrógeno bacteria no ingerido es usado por los protozoarios y el resto es liberado dentro del rumen en forma de Amoniaco (50-70%) y aminoácidos (20%). 23.4 Fermentación microbiana Los microorganismos al fermentar los nutrientes como resultado del metabolismo producen diferentes productos finales como se ve en la tabla siguiente:

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 15 Actividad de los microorganismos

.

FUENTE

SUSTRATO

Energéticos

Carbohidratos de AGV, Acido láctico y Gases fácil fermentación Carbohidratos AGV y gases estructurales Lípidos Saturación de los no Saturados Lípidos para síntesis de membrana celular. Proteínas, Péptidos y aminoácidos

Proteicos

PRODUCTOS FINALES

Para fermentación de los alimentos energéticos, las bacterias amilolíticas son las que atacan más rápidamente y producen ácido láctico y AGV en diferentes proporciones. las bacterias celulolíticas atacan los carbohidratos estructurales más lentamente y forman también AGV pero en menor cantidad. La cantidad de AGV varía según el tipo de dieta, cuando hay abundancia de concentrados en la ración se produce mayor proporción de ácido propiónico en relación a la de ácido acético y butírico. En dietas a base de heno, forrajes y alimentos fibrosos, la cantidad de AGV baja, la proporción de ácido acético se eleva y baja las de ácido Propiónico y Butírico. Cuando los animales reciben alimentación a base de mieles de cañas, el tipo de fermentación es intermedio entre la alimentación forrajera y concentrada y se caracteriza por ser más alta la de ácido butírico. La fermentación de los compuestos nitrogenados: Las dietas de concentrados que poseen mayor porcentaje de proteína producen más amoníaco que las dietas de forrajes. La procedencia de la fuente proteica produce una mayor o menor fermentación de esta. Las proteínas animales son poco solubles y son poco atacadas en el rumen, una gran parte pasa al tramo posterior del tracto gastrointestinal sin ser digeridas (proteínas sobrepasante). Tabla 16 Producción amoniacal (NH3 meq/Litro, según la fuente de nitrógeno). Miel Rica MelFinal Concentrado Forraie + Forraie + Urea + Urea Concentrado solo NH3 meq/litro 10.20 11.00 12.70 11.90 7.03

Mientras las proteínas vegetales, generalmente más solubles, si son atacadas digestiva mente en el rumen. El tratamiento dado a los alimentos influyen en la actividad proteolítica, así las tortas oleoginosas tratadas por calor presentan menos solubilidad de la proteína.

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Los compuestos Nitrogenados No Proteicos (NNP) suministran nitrógeno para que las bacterias sinteticen aminoácidos y proteínas, entre los más usados está la Urea, Biuret, Sulfato de Amonio (SO4 (NH4)2). Por fermentación los lípidos que llegan al rumen son hidrolizados por ataque microbiano, los ácidos grasos son luego hidrogenados y saturados los que no están saturados. Factores que afectan la flora microbial en el rumen Existen muchos factores que afectan la población microbial en el rumen, entre ellos podemos mencionar los siguientes: • La dieta y su composición variable. Los carbohidratos muy solubles, como las mieles, favorecen una mejor población de protozoarios, mientras los almidones favorecen más la población bacterial amilolítica con disminución de las celulolíticas y la casi total desaparición de los protozoarios. • La cantidad y frecuencia del suministro de las raciones. Una sola ración diaria afecta la población bacterial y protozoaria disminuyéndolas, mientras que la alimentación frecuente durante el DIA mantiene más constante el número de microorganismos y el tipo de fermentación. Cuando se da alimento una sola vez al DIA, en las primeras horas hay mayor población de protozoarios, luego aumentan las bacterias. • El procesamiento de la dieta. El molido muy fino, el peletizado y la deshidratación de los forrajes, disminuye el número de protozoarios debido a la rapidez de pasaje de los alimentos por el rumen. • El efecto de la especie forrajera. La clase de forraje o alimentos que consume una vaca lechera o el que consume una vaca cebú o una cabra o una oveja tiene efecto diferente sobre la flora microbial. Las bacterias del rumen se adaptan rápidamente a los cambios en la alimentación, son capaces de utilizar diferentes fuentes de carbohidratos y adaptarse rápidamente de una alimentación de fermentación lenta como los forrajes a una de carbohidratos fácilmente fermentables como los concentrados. Sin embargo estos cambios no son prácticos, deben efectuarse en forma lenta, para evitar problemas como acidosis y timpanismo. 23.5 Actividad celulolítica Los pastos son el forraje más utilizado en alimentación, pero no todos son eficientes, porque su digestibilidad varía según su estado vegetativo sea tierno o maduro. Las bacterias celulolíticas del rumen por acción de sus enzimas Celulolasas atacan los diferentes componentes de las paredes celulares. La Lignina se encuentra en un rango de 2% de la MS en los forrajes tiernos y hasta 15% en los maduros; la hemicelulosa varía ampliamente de 6 a 40%, la celulosa es la más abundante y la menos soluble, se encuentra en un rango de 15 a 50% de la MS. El ataque enzimático de las bacterias celulolíticas y su efectividad depende de factores como la humedad de la fibra, el tamaño de los poros entre las fibras, la impregnación de celulosa y hemicelulosa con lignina y el mayor o menor o de las bacterias con las paredes celulares.

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La digestión del material fibroso debe estudiarse conjuntamente con la vida de los microorganismos, estos deben recibir sus requerimientos nutricionales en cantidades adecuadas para crecer y multiplicarse y poder efectuar su función simbiótica: digerir la celulosa. La celulosis depende:

a) Del nivel de lignificación de los vegetales. b) Del nivel de carbohidratos solubles en la dieta. c) Del nivel de nitrógeno en la ración. Las plantas muy lignificadas impiden que las bacterias entren en o con los. carbohidratos más solubles. La actividad de flora microbiana depende del suministro de carbohidratos solubles fácilmente fermentables; pequeñas cantidades de este tipo de carbohidratos aumentan ligeramente la digestibilidad de la celulosa pero las grandes cantidades la deprimen. El Nitrógeno es uno de los nutrientes que más limita la digestibilidad de la fibra, su deficiencia la disminuye, porque las bacterias lo necesitan para sintetizar sus propias enzimas. Los organismos celulolíticos necesitan nitrógeno vegetal y nitrógeno sintético en forma de NNP (Urea), ellos pueden sintetizar aminoácidos a partir del amonio (NH3) pero además, parte de la ración debe consistir de proteína verdadera ya que esta ejerce una acción benéfica en la digestibilidad de la celulosa. La alimentación con forrajes fibrosos de baja digestibilidad adicionada de pequeñas cantidades de urea y de carbohidratos de fácil fermentación, facilita la formación de los AGV requeridos para aprovechar el NH3 formado por hidrólisis de la Urea. Tabla 17 Fuentes de NNP para los rumiantes. Fuente Carbonato de amonio Urea pura Urea de alimento Biuret puro Biuret comercial Fosfato dibásico Fosfato monobásico de amonio

Fórmula NH4HCO3 (NH2)2 CO (NH2)2 CO NH2 CONHCONH2 H2O (NH4)2H PO4 (NH4)2H PO4

Equivalente proteico N X 6.25 225 292 262-281 255

Contenido de nitrógeno %

230 131 75

37 21 12

36 46.7 42-45 40.8

Lección 24 Metabolismo de las grasas Los lípidos son un componente esencial del protoplasma por lo cual se les encuentra en cualquier tipo de células. Algunos lípidos principalmente las grasas neutras, son alimentos de importancia como fuente calórico, desempeñan funciones generales como las de actuar de reserva de energía, servir de estructura a los tejidos e intervenir en varias reacciones del metabolismo, de ahí su importancia nutricional.

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Clasificación de los lípidos Los lípidos se dividen en saponificables y no saponificables. Simples Saponificables LIPIDOS

No saponificables

Grasas Compuestos Ceras Glicolípidos Fosfolípidos Terpenos Esteroides Prostaglandinas

Ácidos grasos Los ácidos grasos son los constituyentes más importantes de los lípidos, estos se dividen en ácidos Grasos saturados e insaturados. El sufijo Amóico que los denomina indica si son saturados o el Enóico indica que no son saturados por contener uno o más enlaces dobles en su cadena. Los Insaturados tienen proporcionalmente menor cantidad de átomos de Hidrógeno en relación con los de Carbono. Los ácidos grasos más importantes desde el punto de vista nutricional se aprecian en la tabla 18 Tabla 18 Äcidos grasos Saturados Acético Esteático Palmítico Propíonico Butírico Butanóico (C4H8O2) Capróico Caprílico Cáprico Láurico Mirístico

Insaturados Palmitoléico Hexadecenóico )C16H32)2 Oléico Linoléico Linolénico Araquidónico

El punto de fusión de los ácidos grasas aumenta si aumenta la longitud de la cadena, pero disminuye con la adición de uno o dos enlaces dobles. Esta característica afecta las propiedades de las grasas. Los enlaces dobles también

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afectan la oxidación de las grasas. Los ácidos grasas tienen cadenas con número par de carbones, pero los ácidos grasas de origen bacteria no tienen cadenas con carbonos en número impar, de ahí que la grasa de los rumiantes (corporal y de la leche) tengan una estructura anormal. Los ácidos grasos se clasifican como Ácidos Grasas Volátiles (AGV) porque se evaporan a temperaturas bajas, tienen un grupo carboxilo en uno de los extremos que les permite combinarse con Calcio y Magnesio, para producir jabón, (saponificación) CH3- (CH2)7-CH = CH-(CH2)7-COOH Grupo Carboxilo. Acido Oléico

24.1 Las Grasas Las grasas son esteres formados por la unión de glicerol y tres moléculas de ácidos grasos y se denominan grasas neutras o triglicéridos (TG). Los tipos y proporciones de ácidos grasas en la molécula de la grasa determinan las propiedades químicas y físicas de las grasas, por ejemplo: el aceite de maíz, un triglicérido vegetal, está compuesto principalmente de ácidos grasos no saturados que le dan un punto de fusión bajo a temperatura ambiente; mientras el cebo, tiene menor cantidad de ácidos grasos no saturados y es sólido a temperatura ambiente. Así el triglicérido del maíz se llama aceite por encontrarse en forma líquida a temperatura ambiente y se llaman grasas a los que están en forma sólida. Determinación de las grasas Por el análisis de Weende, los lípidos se determinan como Extracto Etéreo (EE), pero este extracto además de lípidos contiene también pigmentos vegetales como clorofila, Xantofila, Caroteno y otras sustancias, aceites esenciales y ceras que no son lípidos. Entonces, el término EE para usarlo en la composición de los elementos y en las raciones, no es muy preciso y confiable. Las técnicas modernas como la cromatografía de gas permiten determinar con precisión la cantidad de ácidos grasos específicos. Propiedades de las grasas Las grasas se caracterizan por diversas propiedades muy útiles las cuales no se detallarán pero si se mencionaran de manera general, estas son: • Punto de fusión: Da idea de la dureza de la grasa y refleja la longitud de las cadenas de carbono o el grado de instauración. • Índice de Yodo: Mide el grado de insaturación según la cantidad de yodo que se une en los dobles enlaces de la grasa no saturada. • Índice de Saponificación: los miligramos de álcali (Hidróxido de potasio) requeridos para saponificar un gramo de grasa indica el grado de saponificación; a mayor valor de este

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índice menor será la longitud de la cadena del ácido graso. • Rancidez: las grasas de los alimentos son muy susceptibles a la rancidez que produce sabores y olores anormales de los alimentos y alteran su valor nutricional. la rancidez evita agregando antioxidantes como la vitamina E; pero si la Vitamina E del alimento se gasta como antioxidante se produce deficiencia de vitamina E en el animal; por ello se usan más los antioxidantes comerciales como la Hidroquinona o Etoxiquina. • Hidrogenación: los dobles enlaces de los ácidos grasos fijan Hidrógeno en presencia de un catalizador, produciendo la hidrogenación de las grasas no saturadas y blandas transformándolas en grasas más duras, evitando a la vez su oxidación y rancidez 24.2 Las Ceras Las ceras no contienen glicerol, son ésteres de otros alcoholes, principalmente de alcoholes alifáticos di ó monohidroxido de alto peso molecular. Las ceras son hidroilizadas usualmente con más dificultad que los glicéridos, teniendo punto de fusión alto son difíciles de saponificar y son muy pocos digestibles. Se encuentran en las secreciones de las plantas y animales (abejas). Lípidos y compuestos • Los fosfolípidos. Llamados también fosfátidos, se hallan presentes en toda célula animal o vegetal y tienen un papel fundamental en la estructura y actividad celular. Son derivados de los ácidos grasos, solubles en éter, difieren de los glicéridos en sus solubilidades en otros solventes orgánicos. Pueden ser divididos en lecitinas, cefalinas y esfingomielinas, estando muy estrechamente relacionadas con los glicéridos las dos primeras clase, por lo que pueden considerarse derivados de los glicéridos al reemplazarse un radical ácido graso en la molécula por un ácido fosfórico. A su vez la molécula fosfoglicérica, o ácido fosfatídico se combina con el alcohol aminoetílico en las cefalinas y con el alcohol afín, colina en las lecitinas. En la lecitina la base nitrogenada es Colina y en la Cefalina, la base es etanolamina; estos dos compuestos son integrantes de la membrana celular y de las moléculas transportadoras de lípidos del plasma sanguíneo, como los cefalomicrones y las lipoproteínas que son esenciales para la digestión y la absorción de las grasas en los rumiantes. Las lecitinas y cefalinas son constituyentes importantes de las células vivas. La cefalina está relacionada con la coagulación de la sangre. El inositol es un componente de ciertos compuestos del grupo de la cefalina. • Los Esfingolípidos: No confinen glicerol Entre estos se encuentra la Esfingomielina y el Cerebrósido. • Los Glicolípidos. Contienen glicerol y dos ácidos grasos (Linoléico) y una o dos moléculas de Galactosa (Galactolípidos).Son muy abundantes en las hojas de los forrajes, constituyéndose en la principal fuente de lípidos para los herbívoros y rumiantes.

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Lípidos no Saponificables • Las Prostaglandinas: Son sintetizadas en casi todos los tejidos de los animales a partir del ácido araquidónico derivado del ácido Linoléico, uno de los principales ácidos grasos esenciales. La síntesis depende y es regulada por la hipófisis. Las Prostaglandinas regulan la acción de varias hormonas relacionadas con actividades que incluyen la Lipólisis del tejido adiposo y varias reacciones importantes en el proceso reproductivo de los animales. • Los Esteroides: Son compuestos de las plantas y animales que tienen una estructura cíclica. Están incluidos los Esteroles, el Colesterol y el Ergosterol, los ácidos biliares y las hormonas adrenales y sexuales. • El Colesterol: Es uno de los más importantes; se encuentra libre o en combinación con ácidos grasos en la sangre y en la Lanolina. Como es sintetizado a partir de acetato en el hígado no es esencial en la dieta, su nivel en el organismo se mantiene por un sistema de retroalimentación: cuando aumenta su ingestión, la síntesis tisular disminuye. También es precursor de otros compuestos como la Vitamina D3 (7-Dehidro Colesterol) y componente de las moléculas portadoras de lípidos en la sangre. • El Ergosterol Es de mucha importancia en nutrición animal; por irradiación se transforma en Vitamina D2. Se encuentra en todas las hojas de las plantas, constituyéndose éstas como importantes fuentes de vitamina D. • Los ácidos biliares: Son derivados del colesterol sintetizado en el hígado y son almacenados en la vesícula biliar de donde son secretadas durante las comidas. En el caballo como no tiene vesícula la secreción de ácidos biliares es continua. La bilis contribuye a la emulsificación de las grasas en el intestino. • Las hormonas esteroideas: Son sintetizadas en los lugares de secreción a partir del colesterol: los andrógenos en los testículos, los estrógenos en los ovarios, los glucocorticoides y mineralocorticoides en las glándulas adrenales. • Terpenos: Con el Extracto Etéreo también son removidos los Terpenos, entre ellos los Carotenoides o Carotenos, precursores de la Vitamina A; la Xantofila, la Clorofila y algunos aceites esenciales de ningún valor nutricional ni energético para el animal. Digestión y absorción de los lípidos en animales no rumiantes Durante la digestión, los Lípidos son preparados para hacerlos miscibles en agua y facilitar su absorción por las vellosidades de la mucosa intestinal, pues los Lípidos, la grasa y el colesterol no son solubles en agua. En el estómago y duodeno la grasa se emulsiona. Las hidrólisis de esta emulsión se efectúa en presencia de la bilis, la lipasa y la colipasa pancreática, que transforman los

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triglicéridos en ácidos grasos y monoglicéridos en una emulsión muy fina. La bilis, ácidos grasos libres y monoglicéridos forman miscelas pequeñas mientras que las miscelas de grasa son más grandes. Estas miscelas son degradadas en las vellosidades intestinales de donde son absorbidas a través de la mucosa intestinal, excepto la bilis que permanece en el intestino de donde es absorbida más adelante para luego ser reciclada en el hígado. Casi todos los triglicéridos son absorbidos antes de la mitad del yeyuno. En la pared de la mucosa los ácidos grasos y los monoglicéridos son resintetizados en triglicéridos y combinados con el colesterol y fosfolípidos quedando rodeados o encapsulados por una capa de proteínas para ser llevados al conducto central de cada vellosidad intestinal en forma de Quilomicrones o Lipoproteínas de muy baja o alta densidad; estas partículas son las encargadas del transporte de los lípidos que, desde las vellosidades drenan a los vasos linfáticos que van al conducto toráxico que desemboca a la circulación sanguínea a nivel de la aurícula derecha del corazón. Algunos ácidos grasos de cadenas cortas son absorbidos directamente y pasan a la circulación de la vena porta que lo lleva al hígado. Los fosfolípidos y el colesterol secretados en la bilis, son hidrolizados por las enzimas pancreáticas y van a formar parte de las miscelas, se absorben juntas y son resintetizadas en fosfolípidos en la mucosa intestinal. Estos fosfolípidos forman la Quilomicrones o Lipoproteínas y el resto son reincorporados como triglicéridos. Los cambios del tipo de lípidos en la dieta de los animales puede cambiar sustancialmente la cantidad digerida y absorbida. En general es mayor la cantidad, cuando se presenta las siguientes condiciones:

a) Con ácidos grasos de cadenas cortas b) Cuando hay mayor cantidad de ácidos grasos no saturados y si hay más triglicéridos que ácidos grasos libres.

Lección 25 Digestión y absorción y metabolismo los de lípidos Los terneros lactantes, corderos y cabritos tienen una enzima estereasa pregástrica que les permite hidrolizar los lípidos de la leche. En los rumiantes ya adultos como la ración está formada por mayor cantidad de ácidos grasos insaturados presentes en los galactolípidos de los forrajes y en los triglicéridos de los granos de los cereales, los lípidos contenidos en el rumen son diferentes. Los organismos microbianos del rumen hidrolizan los triglicéridos y galactolípidos, separan los ácidos grasos y permiten que la galactosa y el glicerol se fermenten para producir AGV. Los ácidos grasos insaturados son saturados por hidrogenación produciendo ácido esteárico. Las bacterias y protozoarios también sintetizan ácidos grasos de cadenas impares (Ácidos grasos microbiales) usando el propionato y ácidos grasos de cadenas ramificadas derivadas de algún aminoácido (Valina, Leucina e Isoleucina).

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Los lípidos llegan al duodeno en forma de capas delgadas de ácidos grasos libres, recubriendo las partículas alimenticias. Como el contenido del duodeno y de la primera parte del yeyuno es muy ácido, este se vuelve más alcalino al final del yeyuno, por lo cual la lipasa pancreática es menos activa en esta porción del intestino delgado y también hay pocos triglicéridos disponibles para ser transformados en monoglicéridos que actúan como emulsivos. Sin embargo en esta primera porción por acción de las sales biliares ya hay formación de micelas de ácidos grasos. La absorción de los lípidos se efectúa en la parte inicial del yeyuno (15 a 25%), la mayor cantidad se absorbe en la parte posterior del intestino delgado, donde la fosfolipasa del páncreas puede hidrolizar más intensamente favoreciendo la formación de micelas. La linfa procedente de los intestinos es de aspecto lechoso, contiene tres cuartas partes de lipoproteínas y un cuarto de quilomicrones. La proporción de absorción de ácidos grasos es menor para los ácidos saturados de cadenas largas que para los insaturados o de cadenas cortas, aunque el ácido esteárico se absorbe mejor por los rumiantes. 25.1 Transporte y almacenamiento de las grasas Transporte: Los Quilomicrones y Lipoproteínas son llevados por la sangre a los tejidos en especial al tejido adiposo. Por efecto de la Lipoproteína Lipasa los triglicéridos se hidrolizan en las paredes de los capilares transformándose en triglicéridos y ácidos grasos libres que permanecen en la sangre, mientras los diglicéridos pasan a la pared capilar y son hidrolizados por completo. El glicerol ya libre se incorpora nuevamente al torrente circulatorio y los ácidos grasos libres resintetizan triglicéridos ya dentro de la célula del tejido adiposo al combinarse con el glicerol resintetizado a partir de derivados del ciclo glicolítico. Los ácidos libres, el glicerol y ésteres de colesterolliberados al desintegrarse los quilomicrones y los demás lípidos poco densos, van al hígado donde se metabolizan. La hormona Insulina intensifica la acción de la lipoproteína-Lipasa fomentando el almacenamiento de la grasa en forma de energía. Almacenamiento: La grasa almacenada como energía, proveniente de los carbohidratos, de los lípidos y de los aminoácidos, se almacena bajo la piel (50%) y el resto alrededor de los riñones, corazón, mesenterio de los intestinos, músculos y en casi todas las partes del cuerpo. El tejido adiposo tiene irrigación sanguínea, se encuentra siempre activo y en flujo constante, pues las grasas continuamente son movilizadas y llegan nuevos ácidos grasos recién absorbidos, son depositados y reconvertidos en otros, mientras unos son degradados, otros se combinan con glicerol, lo que permite mantener un balance constante cuantitativa y cualitativamente en los depósitos, en la sangre y órganos del animal. Además de lípidos, el tejido adiposo contiene agua (5 a 15%) y nitrógeno. Cuando los animales reciben raciones ricas en grasas, se observa retención de agua en todos los tejidos. En la sangre y en los depósitos de grasa, las grasas y el agua se encuentran en forma de emulsiones en las cuales la albúmina, lecitina o jabones actúan como emulsificadores. En los animales, no es buen criterio considerar el peso como una medida del estado

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nutricional durante el engorde, pues, la relación agua: grasa en los depósitos de grasa se relacionan con la disminución de peso de los animales antes o después del sacrificio. Síntesis de los Lípidos: A veces los animales consumen más alimento del necesario, especialmente carbohidratos, los que derivan preferentemente ala síntesis de glucógeno hepático y muscular, una vez completa la capacidad de estos tejidos entonces es sintetizada la grasa. En los animales monogástricos la glucosa es la fuente principal para la síntesis de grasa. La glucosa entra al ciclo glicolítico y luego se transforma en piruvato. Si hay exceso de comida, se presenta metabólicamente abundancia de Oxaloacetato y entonces el Piruvato se desvía hacia Acetil CoA, el cual es usado entonces más para síntesis de grasa que para energía Gráfico 26 . Síntesis de las grasas. GLUCOSA Malato ACETATO BITIRATO Axaloacético PIRUVATO Oxaloacetato

Acetl Co A

CITRATO

Oxaloacetato en abundancia Acetil Co A

Mitocondria

Ácidos grasos Citosol Insulina

Triglicéridos GLICEROL

Fuente. Nutrición Animal. Maynard y Loosli 7 Ed. 1981

Como el Acetil CoA no pasa la pared de la mitocondria, el Acetil se condensa con el Oxaloacetato para formar Citrato el cual si pasa el Citosol donde el Oxalato es removido y el Acetil CoA queda disponible para la síntesis de ácidos grasoso . Los rumiantes, como no pueden convertir la glucosa en grasa, esta es usada para otras funciones más importantes. En los rumiantes el excedente de energía del rumen se encuentra en forma de Acetato y Butirato. El Propionato lo utilizan los rumiantes preferentemente para sintetizar glucosa que siempre se encuentra en niveles muy bajos. El porqué los rumiantes no pueden convertir la glucosa en grasa, es por carecer de dos enzimas: una para desdoblar el Citrato en Oxaloacetato y malato como se ha descrito 148


antes en los monogástricos, y otra que convierte el Malato en Piruvato. Entonces los rumiantes dependen sólo del Acetato y Piruvato para la síntesis de la grasa. En los animales existe el mecanismo para sintetizar ácidos Palmíticos, Esteárico y Oléico a partir del Acetato o Glucosa. Los rumiantes no tienen' posibilidad de sintetizar Acido Linoléico o Linolénico de ahí porqué estos compuestos ácidos se les llame Ácidos grasos esenciales (AGE). El hígado y el tejido adiposo son los lugares principales en las diversas especies animales, para la síntesis de grasas, mientras en los bovinos y ovinos el principal sitio es el tejido adiposo, a partir del acetato producido por fermentación de los carbohidratos en el rumen. En las aves (pollo) es en el hígado a partir de la glucosa y de otros carbohidratos. 25.2 Transporte y almacenamiento Los lípidos en forma de quilomicrones y VLDL, son transportados por los capilares hacia el tejido adiposo. Bajo la influencia de la lipopoteína0lipasa, los triglicéridos son hidrolizados en las paredes de los capilares en diglicéridos y ácidos grasos libres que permanecen en la sangre mientras que el diglicérido es transportado a través de la pared del capilar para ser completamente hidrolizado. El glicerol liberado se incorpora nuevamente a la corriente sanguínea y los ácidos grasos libres se utilizan para resintetizar triglicéridos dentro de la célula del tejido adiposo con el glicerol sintetizado de nuevo, a partir de derivados del ciclo glicolítico. Los ácidos grasos libres, glicerol y ésteres del colesterol que son liberados al desintegrarse los quilomicrones y los lípidos de muy baja densidad, son transportados al hígado para su metabolismo. La insulina aumenta la actividad de lipoproteína-lipasa, lo que concuerda con su función de fomentar el almacenamiento de energía. Fuente alimentaria y naturaleza de la grasa corporal en los no rumiantes La naturaleza de los depósitos de grasa puede ser afectada notablemente por las características de su fuente alimentaria. Puede haber grandes diferencias en el grado de dureza de la grasa, que es un factor considerable en el valor comercial de las canales de cerdos “el cerdo blando”. Anderson y Mendel encontraron que los índices de yodo de la grasa corporal depositada de diversos carbohidratos y proteínas, estaban en la categoría de 55 a 60. Esta categoría representaba la grasa sintetizada por el organismo y fue considerada como base para caracterizar los depósitos de grasa normales en la rata. Tomando esta categoría como línea de base, valores obtenidos con diferentes aceites analizados, muestran la gran influencia que tiene la ingestión de grasas que difieren respecto al grado de saturación, en relación con las grasas depositadas en forma normal. Los carbohidratos producen grasas menos saturadas, haciendo que la grasa corporal sea mas firme que las grasas que se encuentran en los alimentos de origen vegetal. El tejido adiposo de aves y cerdos reacciona a variaciones de saturación en la dieta. 25.3 Metabolismo de los lípidos A veces los animales consumen más alimento del necesario, especialmente

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carbohidratos, los que derivan preferentemente de la síntesis de glucógeno hepático y muscular, una vez completa la capacidad de estos tejidos entonces es sintetizada la grasa. En los animales monogástricos la glucosa es la fuente principal para la síntesis de grasa. La glucosa entra al ciclo glicolítico y luego se transforma en piruvato. Si hay exceso de comida, se presenta metabólicamente abundancia de oxalacetado y entonces el piruvato se desvía hacia el Acetil CoA el cual es usando entonces más para síntesis de grasa que para energía. Como el acetil no pasa la pared de la mitocondria, el acetil se condensa con el oxalacetato para formar citrato el cual si pasa al citosol donde el oxalato es removido y el acetil CoA. Queda disponible para la síntesis de ácidos grasos. Los rumiantes como pueden convertir la glucosa en grasa, ésta es usada para otras funciones más importantes. En los rumiantes el excedente de energía del rumen se encuentra en forma de acetato y biturato. El propionato lo utilizan los rumiantes preferentemente para sintetizar glucosa que siempre se encuentra en niveles muy bajos. El porqué los rumiantes no pueden convertir la glucosa en grasa, es por carecer de dos enzimas: una para desdoblar el citrato en oxaolacetato y malato como se ha descrito en los monogástricos. Y otra, que convierte el malato en piruvato. Por lo tanto, los rumiantes dependen sólo del acetato y piruvato para la síntesis de la grasa. En las aves (pollo) es en el hígado a partir de glucosa y de otros carbohidratos. Catabolismo de las grasas y ácidos grasos El catabolismo de las grasas y ácidos grasos tienen por finalidad producir ATP, CO2 y H20, con liberación del calor excedente que es usado como energía. Inicialmente la degradación de la grasa forma Glicerol y Acetil CoA. En los rumiantes el Acetato, Butirato y cuerpos Cetónicos absorbidos quedan disponibles para su inmediato catabolismo. El glicerol se Oxida, dos moles se transforman en un mol de glucosa que al ser catabolizada produce CO2, agua y 38 ATP ó sea 19 A TP por mol de glicerol. Para la Oxidación del acetato se requiere A TP que produce 10 A TP por mol de acetato. Para la oxidación de Butirato se requiere CoA, el cual se transforma en B-hidroxibutirato (Cetona) y este en Aceto-Acetato (Cetona) y este a su vez produce 2 AcetilCoA, produciendo un total de 25 A TP por mol de Butirato. Catabolismo de las grasas y ácidos grasos El catabolismo de las grasas y ácidos grasos tienen por finalidad producir ATP, CO2 y H20, con liberación del calor excedente que es usado como energía. Inicialmente la degradación de la grasa forma Glicerol y Acetil CoA. En los rumiantes el Acetato, Butirato y cuerpos Cetónicos absorbidos quedan disponibles para su inmediato catabolismo. El glicerol se Oxida, dos moles se transforman en un mol de glucosa que al ser catabolizada produce CO2, agua y 38 ATP ó sea 19 A TP por mol de glicerol.

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Para la Oxidación del acetato se requiere ATP que produce 10 A TP por mol de acetato. Para la oxidación de Butirato se requiere CoA, el cual se transforma en B-hidroxibutirato (Cetona) y este en Aceto-Acetato (Cetona) y este a su vez produce 2 AcetilCoA, produciendo un total de 25 A TP por mol de Butirato Movilización y oxidación de la grasa El uso de la grasa se produce después de que las reservas adiposas existentes se han movilizado. La liberación de los Triglicéridos del tejido adiposo está bajo el control hormonal que conduce la lipólisis de los Triglicéridos a Glicerol y Ácidos grasos, los cuales entran a la circulación sanguínea; los ácidos grasos circulan como una combinación grasaalbúmina. En general, a nivel de la membrana celular hay intervención de dos hormonas: la Epinefrina y el Glucagón. Las prostaglandinas tienen efecto lipolítico. Gráfica 27.Catabolismo de las grasas

ACETIL Co A

Carnitina

Glicólisis Citosol

Acetil Co A. ACIDOS GRASOS

Mitocondria

GLICEROL Epinefrina Glucagón Prostaglandinas TEJIDO ADIPOSO

Glicerol (del ciclo glicolítico)

Insulina Grasa Absorbida

Referencia. Nutrición Animal Maynard y Loosli 7 Ed. 1981

La Oxidación de los ácidos grasos de cadenas largas se realizan en la mitocondria. Estos ácidos como no pueden atravesar la membrana de la mitocondria necesitan de la Carnitina (Ver figura 50) que facilita este proceso, mediante un fenómeno llamado de SOxidación que, produce el rompimiento del ácido graso con producción de 129 ATP. En el caso del ácido graso palmítico, este es activado y luego se oxida mediante la remoción de acetilCoA el cual pasa al ciclo ATC ó Glicolítico. Todos los ácidos grasos de cadena larga se oxidan por B-Oxidación. Conversión de las grasas a glucosa Los ácidos grasos se usan para producción de energía en lugar de la glucosa, con lo cual hay economía de glucosa para usarla en otros propósitos. También el glicerol de la grasa puede producir glucosa, contribuyendo la grasa, Sólo en esta forma, para producir

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glucosa. Pero los ácidos grasos como el acetato, químicamente no cooperan en la formación directa de glucosa 25.4 Cuerpos cetónicos Cuando en el organismo hay una demanda energética grande y la disponibilidad de glucosa tisular no es suficiente, la grasa es movilizada con formación de Acetil CoA, esta no puede ser convertida en Energía en el ciclo ATC por lo cual se transforma en Cetonas o cuerpos Cetónicos. Esta situación se presenta en las vacas lecheras después del parto y en las ovejas antes de él, produciéndose aumento en el nivel de Cuerpos Cetónicos en la sangre (Acetonemia) caracterizada por acidosis (debido al ácido Aceto-Acético y al Acido B-hidroxibutírico), acetonuria (Eliminación de cetonas en la orina) y el olor a almendras en el aire exhalado (Acetona en el aire), problema metabólico denominado Cetosis.Recordar que la entrada de Acetil CoA al ciclo A TC depende del suministro adecuado de Oxaloacetato. 25.5 Ácidos Grasos Esenciales AGE Hace algún tiempo que los ácidos grasos o lípidos no eran esenciales en la dieta, porque los carbohidratos se convierten fácilmente en grasa y el colesterol y los fosfolípidos se sintetizan en forma natural en el cuerpo animal. Pero existen tres ácidos insaturados indispensables en la dieta de los cerdos, pollos, conejos, terneros, corderos y cabritos, estos son el ácido LINOLEICO (C18), el ácido ARAQUIDÓNICO (C20) y el ácido LlNOLENICO (C18). Ninguno de estos ácidos puede ser sintetizado por los tejidos animales, pero los ácidos Linoléico y Linolénico pueden ser precursores de gran número de ácidos insaturados. El acido Linoléico es precursor del ácido Araquidónico y de las prostaglandinas. La función de los AGE no es muy bien conocida pero tiene mucha relación con las prostaglandinas, se encuentran en los fosfolípidos y éste res de colesterol que forman parte constitutiva de las paredes celulares e intervienen en la movilización y transporte de los Lípidos. Los Aceites de maíz, soya, algodón, maní son fuentes excelentes de AGE. Valor nutritivo de las grasas Aunque los lípidos no se requieren específica mente, salvo como fuente de Ácidos grasos esenciales, tienen además otras cualidades como ser portadoras de las Vitaminas Liposolubles, favorecen la absorción de la Vitamina A, y son fuentes concentradas de energía (contienen 2.25 veces más Energía que los carbohidratos). La grasa tiene alta digestibilidad. Se recomienda no dar más de '5% de cebo a las raciones para ganado de engorde, entre 5 a 10% en las raciones para aves y hasta 30% de grasa. protegida a las vacas lecheras. El aumento de grasas en la ración de cerdos y aves aumenta la eficiencia alimentaria, aumenta el contenido energético de las dietas sin aumentar la materia seca y la relación de otros nutrientes con la Energía (grasa),se reduce con la adición de grasa. Un 5% más de grasa en la ración de aves aumenta en 200 Kcal/Kg la EM. Para mantener la relación constante de PIE, el porcentaje de proteínas se debe aumentar, por eso las raciones para aves se formulan dando importancia a la relación nutriente/E, más que a los porcentajes en la ración. 152


CAPITULO 6 METABOLISMO DE LAS PROTEINAS Introducción Las proteínas incluyen un grupo grande de compuestos químicos similares pero con propiedades fisiológicas diferentes. Se diferencian las proteínas vegetales de las animales y de estas cada animal tiene proteínas características y aún existen diferencias entre las proteínas de cada órgano. Son constituyentes importantísimos del cuerpo animal por lo cual se requiere suministro continuo y abundante para las funciones de crecimiento, reposición de tejidos, reproducción y producción. La transformación de la proteína alimenticia en proteína corporal es una parte muy importante de la nutrición. La característica más importante que distingue las diversas proteínas desde el punto de vista nutricional, son los aminoácidos que la componen. El presente capítulo aborda el tema de las proteínas, con fines nutricionales.

Lección 26 Composición de las proteínas Las proteínas se componen de Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno, este último en una cantidad constante de alrededor de 16%; todas contienen Azufre y algunas contienen además Hierro y Fósforo. Son sustancias complejas de alto peso molecular. Aminoácidos Las proteínas son compuestos polímeros de aminoácidos. Existen alrededor de 20 a 22 aminoácidos presentes en las proteínas. Las proteínas por hidrólisis o por acción de los ácidos fuertes o de las enzimas, se desintegran en aminoácidos, siendo estos los productos finales de la digestión y del catabolismo de la proteínas de los alimentos. Los aminoácidos. de derivan de ácidos grasos de cadena corta y contienen un grupo básico amino - NH2 y un grupo ácido Carboxílico - COOH. COOH Amino Acido - N2H - CH R

La mayoría de los aminoácidos son solubles en agua y todos, excepto la glicina, muestran actividad óptica. Por tener el grupo amino y el grupo carboxilo, son anfóteros, pues asumen propiedades básicas o ácidas dependiendo del pH del medio. Clasificación de los aminoácidos Los aminoácidos se clasifican de acuerdo con la serie de compuestos orgánicos a los

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cuales pertenecen y si tienen grupos alifáticos se clasifican según el número de grupos amino o carboxílico presentes en el aminoácido. • Aminoácidos alifáticos. Contienen un sólo grupo amino y carboxilo: NH2, CH2 - COOH a este grupo pertenecen los aminoácidos: Glicina Alanina Serina Valina Leucina Isoleucina Treonina

•

Con un sólo grupo amino y dos carboxílicos: Acido Aspártico Acido Glutámico

CH2 - COOH CH - NH2 COOH

• Con dos grupos amino y un sólo grupo carboxilo Arginina Lisina Citrulina

NH - CH2 - CH2 - CH2 - CH - COOH C = NH NH2 NH2

• Aminoácidos que contienen Azufre H - S - CH2 CH - CH2 Cisteina COOH

Cistina Metionina • Aminoácidos aromáticos CH2 - CH - COOH NH2

Fenilalanina Tirosina Diyodotirosina • Aminoácidos heterocíclicos Prolina CH2 - CH2 Histidina Hidroxiprolina CH2- CH COOH Triptofano NH

25.1 Conformación estructural de la molécula de proteína Las proteínas se forman por la unión de dos o más aminoácidos, por intermedio del grupo amino de un aminoácido y del grupo carboxilo de otro aminoácido. Esta unión se llama

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unión Péptida o Enlace Peptídico. CH2 - NH - HO - OC -------------- HCH2 - N - C = O + H20 COOH CH2 - NH2 COOH CH2 - NH2 Unión péptida

La unión secuencial de varios aminoácidos da origen a un polipéptido de cadena larga o sea la estructura primaria de la proteína que, posteriormente da origen a estructuras secundarias, terciarias y cuaternarias que adoptan formas helicoidales o globulares. Las proteínas presentan varios tipos de aminoácidos arreglados en diferentes secuencias para formar cadenas de polipéptidos, construidos en forma determinada genéticamente, para desempeñar una función específica en el organismo. Propiedades de las proteínas • Por tener grupos amino y carboxilo las proteínas son anfóteras es decir que se pueden combinar con ácidos o con bases. • Tienen un punto isoeléctrico característico o sea que tienen tendencia igual a la disociación ácida o básica. • Las proteínas varían ampliamente en su grado de solubilidad acuosa, van desde solubles a insolubles, pero no son solubles en los solventes de las grasas. • Las proteínas tienen propiedades coloidales y no pasan a través de las membranas o geles. • Las proteínas se desdoblan en forma irreversible (Desnaturalización) por efecto del calor, los solventes como el alcohol, por los ácidos y álcalis fuertes. 26.2 Clasificación de las proteínas Las proteínas se clasifican por su forma, propiedades físicas y configuración química. En general las proteínas se clasifican más por relación con la nutrición y el metabolismo animal: 1. Proteínas simples. Son las que por hidrólisis producen sólo aminoácidos o sus derivados. 2. Proteínas compuestas, Son las proteínas simples que están conjugadas con radicales no proteicos '(Grupo prostáticos) como las Nucleoproteínas (Ribosomas, RNA), las Fosfoproteínas (Caseína), las Metaloproteínas (Citocromo, Oxidasa), Lipoproteínas, Flavoproteínas (FDA, Dehidrogenasa) y Glicoproteínas (Globulinas). 3. Proteínas clasificadas por su conformación estructural: Proteínas Fibrosas (Constituidas por cadenas largas de polipéptidos): Colágeno (córnea, tejido conectivo) que por el calor producen gelatina soluble y de fácil digestión. 4. La elastina (Tendones, arterias y otros tejidos elásticos) que tienen una digestibilidad muy baja. 5. Globulares (Enzimas, hormonas proteicas, hemoglobina) 6. Albúminas (Suero sanguíneo, huevo) son solubles en agua. 7. Globulinas, son insolubles en agua (Inmuno-globulinas, hemoglobina, lacto albúminas de la leche, mioglobulina);

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Purinas y Pirimidinas Las purinas y pirimidinas son bases nitrogenadas, presentes en el núcleo celular que forman compuestos importantísimos en el metabolismo energético y son portadoras de la información genética. Las principales purinas son la Adenina y la Guanina y las Pirimidinas son la Citosina, Uracilo y la Timina. Las purinas y las pirimidinas cuando se unen con la ribosa forman nucleósidos que al unirse con compuestos fosforados forman Nucleótidos como el ATP (Adenosin-Tri-Fosfato), ADP (Adenosin-DiFosfato) y AMP (Adenosin-Mono-Fosfato), la coenzima NAD (Nicotinamida-Adenin-Nucleótido) FAD Y CoA. La condensación de un gran número de Nucleótidos forman el ácido Desoxi-ribo-Nucleico (ADN) y el ácido Ribonucleico (ARN), importantísimos desde el punto de vista genético. El ADN es el encargado de la síntesis de proteína, determina el tipo y cantidades de las diferentes proteínas sintetizadas en las células, información que pasa de los antecesores a la descendencia de los animales por vía de la Herencia. El ARN es un polinucleótido del cual existen tres compuestos que desempeñan papeles muy importantes en la síntesis proteica. Uno es el ARN "mensajero" que porta la información genética a partir del ADN al ribosoma para la síntesis de las proteínas, el ARN "ribosomal" que integra las estructuras de los ribosomas y el ARN de "transferencia" que actúa en el traspaso de los aminoácidos a los ribosomas. Sugerimos al estudiante consultar en los textos de Biología, genética y química biológica estos importantísimos temas. 26.3

Compuestos nitrogenados no proteicos

Muchos compuestos alimenticios tienen Nitrógeno, pero no son proteínas y se encuentran presentes en las plantas y animales, incluyendo entre estos mismos compuestos los mismos aminoácidos. Entre los compuestos no proteicos de los alimentos están las amidas, aminoácidos, glucósidos, grasas nitrogenadas, alcaloides, glucósidos, nitratos y nitritos. Las amidas y aminoácidos son las más importantes desde el punto de vista nutricional por estar presentes en los forrajes tiernos y ensilaje. Algunos aditivos o compuestos NNP se usan como fuentes de nitrógeno en la ración de los rumiantes, como la urea, el Biuret, el ácido úrico, las excretas de animales y productos amoniacados

Lección27 Aminoácidos y calidad de la proteína Teniendo en cuenta que el nitrógeno presente en el organismo tiene su origen en los compuestos nitrogenados que se encuentran en el alimento. La calidad de la proteína depende esencialmente de los compuestos nitrogenados presentes en los alimentos, principalmente los aminoácidos. El organismo animal no puede sintetizar algunos aminoácidos integrantes de las proteínas animales, por lo tanto las proteínas de los alimentos deben contenerlos para suministrárselos al animal. Con lo anterior se concluye que el valor de una proteína desde el punto de vista nutricional, está dado por su contenido de aminoácidos. 156


Aminoácidos. esenciales Algunos aminoácidos deben estar presentes en los alimentos como fuentes de aminoácidos para la correcta alimentación y síntesis de proteína animal. Muchos animales sintetizan los aminoácidos que faltan en la ración, pero no con la suficiente velocidad para cubrir las necesidades requeridas para sintetizar proteína animal durante el crecimiento. Los aminoácidos esenciales se definen entonces como aquellos que no se sintetizan en el organismo en la proporción o cantidad que se requiere durante el crecimiento normal. De acuerdo con varios estudios por lo menos ocho aminoácidos se consideran esenciales o indispensables para la mayoría de los animales, los cuales deben estar incluidos en la dieta. Otros trece aminoácidos son considerados como no esenciales y no son parte obligatoria de la dieta ya que pueden ser sintetizados por el organismo animal a partir de los alimentos o de algún precursor de los aminoácidos. Existe una variada diferencia entre las especies animales no sólo en cuanto a sus requerimientos proteicos sino también en cuanto a sus requerimientos cuantitativos y cualitativos de aminoácidos, diferencias que pueden ser notables aún entre animales de la misma especie según su estado de crecimiento. Aminoácidos esenciales y calidad de la proteína Los aminoácidos que componen a las proteínas corporales deben ser suministrados como tales por la proteína del alimento, sin embargo algunos alimentos con el mismo contenido porcentual de proteína tienen valores diferentes desde el punto de vista nutricional o sea que se diferencian por su calidad proteica. Cuando las proteínas contienen aminoácidos en cantidad y calidad óptima para satisfacer los requerimientos de los animales se llama Proteína de alta calidad, las que no cumplen estos requisitos se denominan proteínas de Baja Calidad. De ahí el porqué, en las tablas de composición de los alimentos se presentan las proteínas en dos formas: Las cantidades de aminoácidos se presentan como porcentaje en la proteína y como porcentaje en el alimento. . La primera es una mejor medida de la calidad de la proteína de los alimentos individualmente, la segunda permite combinar los alimentos para obtener niveles apropiados de aminoácidos en la ración..

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 19 Clasificación de los aminoácidos según su esencialidad.

Aminoácidos esenciales Fenilalanina + Tirosina Isoleucina Leucina Metionina + Cistina Treonina Valina Triptófano

De esencialidad variable Arginina Histidina Glicina + Serina Apargina Prolina

No esenciales Cistina Tirosina Acido glutámico Alanina Acido Aspártico Hidroxiprolina Citrulina Ornitina

Las proteínas de origen animal son de gran calidad por contener casi todos los aminoácidos, mientras las proteínas vegetales son generalmente de baja calidad. Tabla 20 Contenido de Lisina y Triptofano en algunos alimentos.

Como % del alimento Como % de la proteína Lisina Triptofano Lisina Triptófano Alfalfa

0.73

0.28

4.2

1.3

Harina de Maíz Harina de Soya

0.24 3.18

0.09 0.67

2.7 6.6

1.0 1.4

leche descremada Suero de leche Harina de pescado

2.40 0.97 4.83

0.44 0.19 0.68

7.2 8.1 8.0

1.3 1.6 1.1

Por ejemplo, la proteína del maíz es muy baja en lisina pero la de la harina de soya es mucho más rica en Lisina, entonces estos dos alimentos pueden ser mezclados para satisfacer los requerimientos de lisina, de ahí porqué para cerdos esta mezcla cubre todos los requerimientos de aminoácidos esenciales sin necesidad de suplementos adicionales. En la formulación de raciones para monogástricos, como pollos, aves, cerdos, es importantísimo no sólo balancear los requerimientos de proteínas sino los de aminoácidos, estos deben ajustarse a los niveles exactos para asegurar buena ganancia de peso, consumo de alimento adecuado y mayor índice de eficiencia alimentaria y proteica (g de ganancia de peso por g de proteína consumida) 27.1 Calidad proteica comparativa en varios alimentos En cuanto al valor biológico de algunos alimentos y sus posibles combinaciones no se deben hacer generalizaciones. los alimentos de origen animal son superiores a los de origen vegetal, así el huevo y la leche son los mejores, le siguen en valor la harina de carne, de pescado, de sangre. Las semillas de oleaginosas y sus derivados las harinas y tortas, son superiores a las semillas de cereales y entre estas últimas no hay mucha diferencia, aunque

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son superiores los subproductos resultantes de su industrialización en las molinerías. Las diferencias radican principalmente en su composición y en la presencia de aminoácidos. Los cereales, las semillas de algodón y linaza son deficientes en lisina; las tortas de soya, de maní y la caseína son deficientes en los aminoácidos azufrados. Complementación de las proteínas Cuando dos fuentes proteicas se combinan, hay suplementación, pero el resultado no es el promedio del valor individual de cada una, sino que la mezcla tiene un valor superior en aminoácidos, pues cada alimento aporta lo que le falta al otro recíprocamente, por ello es tan ventajoso adicionar diferentes alimentos proteicos de origen animal, como las harinas de pescado, carne, sangre o subproductos lácteos, a las mezclas de alimentos de cereales, logrando así mayor crecimiento y mejor eficiencia alimenticia. Por ejemplo: la mezcla de harina de sangre (Deficiencia de Isoleucina y rica en lisina) con gluten de maíz (Rico en Isoleucina y pobre en lisina) es excelente para promover el crecimiento. Por eso es tan importante la mezcla de varios ingredientes en una ración y resulta tan efectiva la combinación de productos animales con vegetales, lo cual es válido principalmente para los monogástricos (Aves y cerdos) pero no para los rumiantes, que si pueden sintetizar aminoácidos en el rumen; aunque se ha demostrado que en estos existen algunas limitaciones para ciertos aminoácidos que pueden afectar la actividad sintética de la proteína por parte de la flora microbial. Efecto del calor sobre. la calidad de la proteína La proteína de los alimentos puede ser alterada por el calor durante los procesos industriales o durante el cocimiento; como el calor usado para deshidratación de forrajes, de las harinas de carne y pescado, durante la pulverización de la leche y derivados, durante la extracción de aceite, durante la peletización de los alimentos por frotamiento y uso de vapor, o por sobrecalentamiento durante el ensilado. Los aminoácidos más afectados son la Lisina, Arginina, Triptófano e Histidina. Sin embargo el calor puede actuar benéfica mente sobre la proteína de la soya, haciéndola más digestible. Valor biológico para cada especie animal No obstante la similitud de los aminoácidos que componen los tejidos de los animales que se forman durante el crecimiento, el valor biológico de la proteína de un alimento no se comporta en idéntica forma en todos los animales, hay variaciones dentro de cada especie. Existen ciertas diferencias en cuanto a las cantidades relativas de los aminoácidos esenciales que se requieren de acuerdo a la función que desempeñan, sea crecimiento, mantenimiento o producción. Valor suplementario de las proteínas El valor biológico de una proteína digestible suministrada en cantidades no excedente a los requerimientos y adecuada en Energía, generalmente está balanceada, pero su valor biológico depende primeramente de la distribución de los aminoácidos esenciales. Con el suministro de proteínas de valor biológico pobre, puede haber grandes suministros de aminoácidos que quizás no son utilizados y se pierden, pero cuando se suministran dos o

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más proteínas de valor biológico irregular por su distribución de aminoácidos y se combinan en la ración, hay una suplementación mutua de aminoácidos que incrementa el valor biológico de la mezcla. Se puede poner un ejemplo muy simplificado: Suponiendo que un tejido corporal está compuesto de cinco aminoácidos: A, B, C, D y E, cuyas proporciones son 48, 10, 4, 32 y 6 respectivamente. Este tejido se puede describir como A48, B10, C4, D32, E6. Si al animal se le suministrara una proteína con esa distribución de aminoácidos (VB = 100%), toda la proteína sería aprovechada. Si por el contrario se suministra una proteína deficiente con una distribución de A26, B28, C2, D34, y E10, el VB está disminuido por deficiencia de aminoácidos A y C, lo cual no permitirá el aprovechamiento total de todos los aminoácidos para sintetizar el tejido por falta de esos dos aminoácidos.

Lección 28 Valor biológico de las proteínas y su determinación El concepto de valor biológico con el que se aplica cuantitativamente la porción de Nitrógeno de un alimento, esencialmente es un valor que expresa la fracción de la proteína digerida, que en animales en crecimiento, no puede ser contabilizada como excreción por los riñones, o sea es la medida de la fracción de la proteína digerida del alimento que es retenida por el cuerpo. La cantidad de proteína retenida refleja certeramente la distribución perfecta de aminoácidos en una proteína. Los aminoácidos suministrados y absorbidos por encima de un valor determinado son desaminados y el Nitrógeno componente es excretado por vía urinaria. El valor biológico de la proteína se determina con animales, midiendo el porcentaje de proteína ingerida y la que realmente es usada o retenida, tomando en cuenta las pérdidas por digestión y las que son metabolizadas. Por este procedimiento se mide la eficiencia de la proteína absorbida para suministrar los aminoácidos necesarios para sintetizar proteína corporal, expresando el resultado en términos de valor biológico de la proteína. Los datos requeridos se obtienen por balance del nitrógeno, como reseña más adelante. El VB se determina por la siguiente fórmula: V.B = N ingerido - (N fecal + N urinario) x 100 N ingerido - N fecal Esta fórmula sólo mide el VB de la proteína usada para crecimiento. Si se consideran las pérdidas metabólicas y endógenas de nitrógeno en forma separada de la excreción fecal y urinaria, el VB de la proteína considera entonces el conjunto de la proteína usada para crecimiento y mantenimiento. La fórmula de Thomas Mitchel es la más apropiada: % VB = 100 x Nconsumido-(Nfecal-Nmetabólico) + (Nurinario-Nfecal N consumido - (Nfecal - N Metabólico) El Nitrógeno Total Fecal es corregido para el N fecal y metabólico y la excreción urinaria para el N endógeno, puesto que el N Metabólico fecal no es residuo directo de la dieta.

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No existe un procedimiento para determinar la eficiencia proteica o el valor biológico, que sea el mejor para todos los propósitos de resolver los problemas prácticos de alimentación animal.

Lección 29 Digestión y absorción de compuestos nitrogenados en los animales El valor nutritivo de las proteínas del alimento no depende sólo del análisis cuantitativo sino también del tipo y cantidad de aminoácidos que llegan al organismo animal una vez digerida la proteína. Es importante hacer una revisión del proceso de digestión y los factores que la afectan para interpretar la nutrición proteica. Digestión y absorción Las proteínas del alimento son hidrolizadas en sus constituyentes, los aminoácidos, luego estos son absorbidos y llevados al hígado por la vía de la vena porta y en pequeñas cantidades por la Linfa. Las enzimas de la mucosa gástrica y del páncreas, son secretadas en la cavidad gástrica e intestinal, estas últimas actúan dentro de las mismas células de la mucosa. Hay dos clases de enzimas: Las endoenzimas (pepsina, Tripsina y Quimotripsina) que actúan rompiendo las grandes moléculas proteicas en moléculas más pequeñas y las exoenzimas (Carboxipeptidasas y peptidasas) que actúan sobre los Aminoácidos terminales produciendo aminoácidos libres. La digestión proteica se inicia en el estómago con la desnaturalización de las proteínas por efecto del ácido clorhídrico, proceso que es continuado por la digestión péptida descrita antes, la cual requiere un pH ácido bajo, esto produce péptidos grandes y aminoácidos libres. El contenido estomacal pasa luego al intestino (Duodeno) donde las enzimas pancreáticas lo transforman en gran cantidad de aminoácidos libres y oligopéptidos, los cuales son absorbidos activamente y directamente por la mucosa intestinal, en los dos tercios anteriores del intestino, y son hidrolizados por las peptidasas dando aminoácidos que son llevados por la vena Porta hacia el hígado. El quimo intestinal es una solución de compuestos del alimento desintegrado, más las excreciones endógenas del animal, formadas por enzimas, moco, células epiteliales descamadas y proteína del plasma sanguíneo, las cuales son nuevamente digeridas y recicladas. A la digestión también contribuyen los organismos microbiales: bacterias y protozoarios. La fracción que no es digerida, junto con los organismos microbiales intestinales, continúa por el intestino y son excretados en las heces como Nitrógeno Metabólico Fecal (NMF). La reabsorción de las excreciones proteicas redigeridas enmascaran la digestión y absorción verdadera de la proteína de los alimentos y de los aminoácidos de la dieta que son absorbidos, lo que hace impreciso su evaluación.

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Digestibilidad verdadera y aparente Se cree que la proteína del alimento que no aparece en las heces, ha sido digerida. Esto es la digestibilidad aparente, pues parte del Nitrógeno fecal, es endógeno o sea derivado del animal. Al deducir el Nitrógeno Metabólico Fecal (NMF) del nitrógeno fecal, se obtiene la digestibilidad verdadera que es realmente el N del alimento que ha sido absorbido. El NMF es pr9porcional al alimento ingerido, lo que representa 2 mg de N por gramo de MS consumida. Esta cifra permite convertir la digestibilidad aparente en digestibilidad verdadera. Sin embargo la digestibilidad aparente aumenta si aumenta el nivel de proteína en la ración aunque se mantenga constante la MS consumida. 29.1 Factores que modifican la digestibilidad de las proteínas Hay tres factores que afectan la digestibilidad de la proteína: 1. La edad del animal: En los terneros la digestibilidad aparente aumenta durante las primeras 4 semanas de edad, especialmente con dieta líquida sin leche. 2. la presencia de inhibidores de la tripsina y de la Quimotripsina: que reducen la digestibilidad de la proteína y de hemoaglutininas que reducen la actividad de la amilasa, afectando el crecimiento. Estos inhibidores se hayan presentes en la mayoría de los granos de leguminosas, en especial en la soya cruda o mal calentada, lo cual es un problema en la nutrición de cerdos y aves. El cocido o calentamiento apropiado destruye estos factores inhibidores de la proteasa del alimento. En los rumiantes estos factores no son problema porque la fermentación ruminal neutraliza estos inhibidores. El calostro contiene un inhibidor benéfico y potente que contribuye a la absorción de las inmunoglubulinas en los recién nacidos por la supresión de la actividad proteolítica del intestino delgado, protegiendo así la efectividad de las inmunoglobulinas.

3. Daños a las proteínas producidos por el calor (Reacción de Maillard). El calor excesivo

y el almacenamiento inapropiado. deteriora la calidad de las proteínas por efecto de la reacción de Maillard, en la cual los grupos aminos libres de las cadenas de péptidos reaccionan con el grupo aldehído de los azúcares reductores (Glucosa -o Lactosa) produciendo un amino-azúcar no aprovechable por el animal.

El aminoácido Lisina es el más afectado por el calentamiento de la proteína como en el caso de la leche en polvo donde se forma un compuesto Galactosa-Fructosil-Lisina, ya que la tripsina no puede desintegrar al enlace péptido y la Lisina queda desaprovechada. Otros aminoácidos libres también resultan afectados ya que el grupo fructosil forma complejos con la Fenilalanina, Metionina, Triptofano Y Leucina. 29.2 Digestión y absorción de compuestos nitrogenados en rumiantes En los rumiantes los microorganismos actúan decididamente en el desdoblamiento de los carbohidratos en el tracto digestivo y a medida que se multiplican sintetizan proteínas para construir sus propias células, obteniendo el material del alimento ingerido por el 162


rumiante, como amidas, urea, sales de amonio, nitratos y de la proteína misma. Esta proteína se denomina proteína bacteriana, la cual se digiere más tarde en el estómago y el intestino de donde es absorbida y aprovechada por el animal huésped. Los microorganismos del rumen juegan pues un papel muy importante en el metabolismo de los carbohidratos y de las proteínas. El proceso general de la digestión de los nitrogenados y su absorción se muestra en la gráfica Lo básico de este metabolismo del nitrógeno en los rumiantes es la actividad de la microflora para usar el amonio y sintetizar aminoácidos en presencia de cantidades adecuadas de energía, aminoácidos que se requieren para suplir los requerimientos de proteína. Un altísimo porcentaje de bacterias (80%) pueden usar el amonio como única fuente de N para síntesis de proteína, otro 26% requiere el N totalmente y el 55 % puede usar amonio o aminoácidos o péptidos para ese proceso. Los protozoarios no pueden usar el amonio, pero usan el N proveniente de las bacterias ingiriendo sus cadáveres y usando las partículas del alimento que ingieren y contienen proteína. El contenido gástrico que pasa al intestino delgado contiene entonces proteína del alimento que no ha sido digerida ni degradada, aminoácidos, cuerpos de bacterias, de protozoarios y amonia. En el intestino delgado, por degradación enzimática se producen aminoácidos a partir del quimo intestinal y de las secreciones endógenas, los cuales son absorbidos por las paredes intestinales y van por la vía de la vena Porta al hígado. En el ciego e intestino grueso continúa la acción microbiana mediante una fermentación activa de todo lo que no fue digerido previamente en intestino delgado. En el ciego e intestino grueso no hay absorción de aminoácidos pero continúa la fermentación de carbohidratos y se producen AGV que son absorbidos en esta porción intestinal. Este proceso es muy importante en el caballo. Si en el rumen se produce gran cantidad de amonio que la microflora no puede usar, el amonio es absorbido hacia la vena porta y llevado al hígado donde es convertido en urea, la cual es excretada por el riñón (orina) o lo reabsorbe y una buena porción regresa a la sangre para ser reciclado nuevamente hacia el rumen por intermedio de la saliva y proveer así N adicional para la fermentación microbial. Este proceso permite liberar el exceso de amonio o conservarlo como reserva.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Gráfica 28 Proceso digestivo, absorción y metabolismo del N en rumiantes

Factores que modifican la digestibilidad de las proteínas Desde el punto de vista de nutrición práctica general, el rumiante depende de la cantidad y tipo de aminoácidos absorbidos del intestino delgado, pero además de la proteína hay otros factores que afectan la composición y la cantidad de ese material absorbido, estos son:

a) El porcentaje de N proteico y del Nitrógeno no proteico (NNP) de la ración b) De la degradación de la proteína del alimento por acción de la microflora del rumen c) De la cantidad, digestibilidad y calidad de la proteína microbial. d) Del nivel de proteína completamente indigerible en la ración. Recientemente ha surgido el concepto de proteína metabolizable con el propósito de equilibrar las necesidades del animal con la potencialidad de los alimentos para suministrar aminoácidos al organismo en cantidades apropiadas. Nitrógeno verdadero y Nitrógeno No Proteico (NNP) El NNP como es soluble, fácilmente se convierte en amoniaco (NH3). La ureasa bacterial degrada la urea (NNP) rápidamente a CO2 y Amonio. O NH2 - C - NH2+ H20 Orixá Urea

2 NH3 + CO2

Como los compuestos NNP (Urea, Biuret, Acido Úrico) no contienen carbohidratos y carecen de energía, las bacterias sintetizan aminoácidos combinando el amonio con el carbón derivado de otros nutrientes de la ración.

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Si la proporción de amoníaco sobrepasa la capacidad bacteriana para usar esta fuente de N, esta podría perderse, pero la urea tiene otra posibilidad de ser reciclada. Como la proteína del alimento se metaboliza lentamente liberando amoníaco gradualmente, esto permite a las bacterias usar suficiente carbono para la síntesis de aminoácidos a partir del amoníaco. Coma la mayoría de los alimentos contienen proteína y NNP, la mezcla de estos componentes es la manera más eficiente de mejorar una ración. 29.3 Desdoblamiento de las proteínas Parte de las proteínas pasa al intestino delgado sin ser digerida o degradada y constituye la proteína llamada sobrepasante. No todas las proteínas son desdobladas con igual facilidad, por ejemplo la urea y la Caseína son degradadas 100%. Los vegetales presentan más variabilidad, por ejemplo: el maíz se degrada sólo un 40%; las proteínas animales se comportan también muy variablemente; la caseína y la harina de pescado, son dos proteínas de gran calidad, La primera es convertida casi totalmente en proteína microbiana, mientras la segunda pasa a los intestinos casi intacta. En base a estas características las proteínas se clasifican según su solubilidad relativa que les permite su desdoblamiento. En el rumen. Las proteínas se pueden proteger contra la acción bacteriana en el rumen para que pase mayor proporción al intestino. Delgado. Donde sean digeridas. Para esta protección se usa el tratamiento. Calórico, productos químicos como el formaldehído, y los taninos, aunque no. san muy eficientes. El conocimiento de la solubilidad de la proteína y del tipo, de tratamiento al cual debe someterse la proteína de la ración, permite mejorar la utilización más eficiente de la proteína del alimento, par disponerse de una mayor y mejor cantidad de aminoácidos. Si este proceso, en los rumiantes fuera óptima, con la cantidad, calidad y digestibilidad ge la proteína bacterial, más la energía necesaria, el rumiante patria desempeñarse productivamente con el sólo. suministro. de urea, energía y cualquier forraje. Todo este sistema hace creer que la actividad de las bacterias para sintetizar proteína en el rumen no es tan positiva como se creía anteriormente, lo cual las hace considerar por algunos investigadores cama verdaderos parásitos del rumen. La síntesis de proteína microbiana a partir de NNP, aminoácidos y urea reciclada demanda más energía que su desdoblamiento en el intestino. Además, la síntesis proteica tiene límites en el rumen y requiere que las condiciones en éste sean óptimas. Cualquier excedente de fuentes nitrogenadas no las alcanza a aprovechar el rumen. La producción de proteína por las microbios varía entre 90 a 230 g por K. de materia orgánica digerida, cantidad suficiente para un crecimiento hasta los 100 K. de, peso y para producir unos 10 k. de leche. Las vacas con mayor capacidad de producción deben recibir proteína verdadera.

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Hay otras características que afectan el uso de la proteína microbiana: • Las bacterias y protozoarios producen aminoácidos sin importar la clase de dieta. • La calidad de la proteína bacterial y protozoaria es similar. • La proteína de las bacterias celulolíticas es dé mejor calidad que la de las no celulolíticas. • La digestibilidad de la proteína de los protozoarios es mayor que las de las bacterias. • Cuando la dieta se compone de mayor cantidad de forraje aumenta la población de protozoarios en el rumen y esta disminuye cuando las raciones son abundantes en concentrados. • La proteína microbial tiene al menos un 20% de ácidos nucleicos de poco uso ,por el animal. • La proteína bacterial es de inferior calidad a la proteína animal de buena calidad, es, similar en calidad a la de la soya y alfalfa y muy superior a la de los cereales. Lección 30 Daños de la proteína El calentamiento de la proteína produce alteraciones de la proteína haciéndola indigerible.. En el caso de la Hemicelulosa de los forrajes, aunque la celulosa no es alterada, por efecto de la humedad (más del 70%.), del calor (más de 60°C) y mayor tiempo de exposición, la proteína se destruye. Similarmente estos daños son frecuentes durante el ensilaje, la henificación y en la producción henolaje. la única porción de N no digerible que aparece en las heces es la parte correspondiente al NIDA (Nitrógeno Insoluble en Detergente Acido) integrada por la parte dañada por efectos del calor. Uso de NNP en rumiantes Existen varias clases de NNP, pero el de más uso es la urea por ser un ingrediente económico y efectivo en la nutrición de rumiantes. la urea alimenticia o la de uso como fertilizante no contiene ningún otro nutriente, es muy soluble por lo cual se convierte rápidamente en amoníaco en el rumen y a altas dosis es muy tóxico. Los microorganismos del rumen requieren de 2 a 4 semanas para adaptarse a la urea y requieren de una fuente de energía para su mayor y mejor aprovechamiento por parte de las bacterias. la mejor fuente de energía son los almidones porque fermentan a un nivel medio, mientras la melaza fermenta muy rápido al igual que otros azúcares y la celulosa lo hace muy lentamente. Las normas para mejor aprovechamiento de la urea son: • Suministrar cantidades de urea que no excedan la capacidad microbial para utilizarla.

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•

•

•

• •

Suministrar y fraccionar el suministro ge urea en pequeñas cantidades, en varias comidas al día o a libre voluntad, esto evita la elevación de los niveles de amoniaco en el rumen a cantidades tóxicas No adicionar urea a dietas que suplan los requerimientos proteicos del animal. Para el ganado de leche no es aconsejable suministrar urea a raciones que contienen más de un 13% de proteína de origen vegetal o animal. Las bacterias no usan eficientemente el amoniaco si la concentración en el fumen pasa de 5 a 8 mg por cada 100 mi de contenido ruminal, nivel que se alcanza con sólo raciones que contienen 13% de proteína total. La toxicidad de la urea es alarmante cuando el nivel de amoníaco pasa de 80 a 100 mg y es factible la intoxicación del animal por elevación del amoniaco en la sangre. Se evita la toxicidad y se obtiene mayor eficiencia en la utilización de la urea si los alimentos de la ración se mezclan convenientemente y en cantidad que no exceda del1 % en la MS total del alimento diario.

Metabolismo del nitrógeno El flujo de nutrientes absorbidos no es uniforme, es ondulatorio con incrementos abundantes, por lo que el organismo debe almacenarlos temporalmente y recircularlos cuando sea necesario. En el caso de las proteínas, el hígado es el órgano encargado de sintetizar las proteínas, proveer los aminoácidos necesarios al organismo y procesar el N para excretar los excedentes. El Metabolismo proteico se inicia a nivel de las células de las paredes intestinales, es un tejido muy activo donde se inicia la metabolización de tal modo que a.C. Hígado, por vía de la vena porta, llegan todos los nutrientes absorbidos y se sintetizan y metabolizan allí.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Gráfico 29. Principales rutas seguidas por los aminoácidos durante su metabolización.

DIGESTION AA : Usados, interconvertidos y transportados

PARED INTESTINAL

AA Usados, almacenados HIGADO transportados y excretados

Urea

ENERGIA control ANABOLISMO CATABOLISMO Proteínas de la Proteína digestión (Enzimas) Funciones tejidos especiales

AMINO

hormonal

ACIDOS (Proteínas del plasma)

de los tejidos

Síntesis de

Proteína

de

los

proteína

leche, lana, pelo Hormonas proteicas

Referencia Nutrición Animal. Maynard y Loosli. 7 Ed 1981

Reacciones de los aminoácidos Los aminoácidos están sometidos a varias reacciones de interconversión: Síntesis de aminoácidos esenciales, uso de aminoácidos para energía y uso y excreción del amonio sobrante. Estas dos reacciones son: • Transaminación: Se efectúa en la mitocondría y citoplasma de las células por acción de la enzima transaminasa y requiere de la Vitamina 86. Por este proceso en el Ciclo A TC los aminoácidos contribuyen al suministro de energía y también se resintetizan aminoácidos. • Desaminación: Se efectúa en el Citosol y en la Mitocondría, permiten que el amoníaco entre al ciclo de la urea y sea excretado y que además otros derivados entren al Ciclo A TC, permitiendo que las células suministren un adecuado surtido de aminoácidos requeridos por los tejidos.

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Síntesis de aminoácidos esenciales: No todos los aminoácidos esenciales son sintetizados por el animal, porque la dieta normal puede suministrarlos. Existen en el organismo algunos precursores de aminoácidos a partir de los cuales son sintetizados otros, por ejemplo, la Tirosina y cistina derivan de los aminoácidos esenciales Fenilalanina y Metionina respectivamente. Biosíntesis de las proteínas La actividad principal de las células es la síntesis de la proteína, en la cual los aminoácidos son reutilizados, intercambiados y reciclados, con el propósito de formar nuevos tejidos y de reemplazar los deteriorados, proceso en los cuales se requiere energía que produce un incremento en la tasa metabólica. El núcleo de las células de los diferentes tejidos contiene el ADN que posee la información heredada y que permite sintetizar las proteínas celulares. El estudiante podrá estudiar estos procesos más ampliamente en ,los cursos de bioquímica y fisiología genética. El organismo animal mediante un proceso muy ordenado sintetiza las proteínas requeridas a partir de los 20 aminoácidos esenciales o no esenciales, para lo cual cada célula debe recibir oportunamente los respectivos aminoácidos en cantidad y calidad adecuada, de lo contrario la falla de este proceso de biosíntesis de proteína interfiere en muchas actividades biológicas como el crecimiento, reproducción, inmunología, producción, etc., actividades que también están bajo control hormonal, por ejemplo: la hormona del crecimiento y la insulina estimulan la síntesis proteica y los corticoides de las adrenales intervienen en su degradación. Uso de los aminoácidos excedentes Los aminoácidos excedentes que recibe el animal en la dieta, se metabolizan rápidamente, el amoníaco se excreta en forma de urea a través de la orina o de ácidos úrico en las aves. Los esqueletos de carbono se usan como fuente de energía (glucosa o grasa) mediante el proceso de gluconeogénesis y cetogénesis. Aún cuando el animal recibe alimentación deficiente, la proteína de los tejidos es movilizada y metabolizada para producir energía (autodigestión). La urea se forma en el hígado mediante el ciclo de la urea involucrado en el ciclo A TC. En los rumiantes el proceso de gluconeogénesis es muy importante. Como pequeñas cantidades de almidón o glucosa, sobrepasan desde el rumen, sólo una ínfima cantidad de glucosa es absorbida. Los rumiantes dependen exclusivamente _el propionato, de los aminoácidos, lactato, piruvato o glicerol para la síntesis de glucosa. cuando la ingestión de alimentos es abundante, el propionato y los aminoácidos son la principal fuente de glucosa, si la ingestión es escasa los aminoácidos provenientes de las proteínas y glicerol derivado de la grasa movilizada son ,los precursores de la glucosa. Catabolismo de las proteínas Lo mismo que el tejido adiposo, el tejido proteico es muy activo, los tejidos continuamente son catabolizados y resintetizados. en forma muy precisa. Cuando los aminoácidos quedan libres integran un banco de aminoácidos y nuevamente son reutilizados para sintetizar nueva proteína o para producir energía.

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30.1 Deficiencia de proteína en la dieta Teniendo en cuenta que la proteína integra gran parte del organismo del animal, no es fácil detectar síntomas de deficiencia. Por su deficiencia muchas actividades se deprimen ; disminuye el consumo de alimento, el crecimiento y la reproducción son inferiores a los niveles esperados, con una dieta libre de nitrógeno sobreviene la muerte. Una nutrición deficiente hace que baje el nivel de la proteína sanguínea, la digestión es pobre, reducción en los mecanismos inmunológicos de defensa de la célula trayendo como consecuencia una resistencia a responder a los efectos farmacológicos. Deficiencia y desequilibrio de aminoácidos en la dieta. La carencia en la dieta de cualquier aminoácido esencial, se considera como una deficiencia de proteína, lo que conlleva a la incapacidad de utilizar todos los aminoácidos para la síntesis proteica. Los que no son utilizados se desaniman y aumentan la excreción de urea. Una de las características de las dietas deficientes en aminoácidos es la rápida ingesta de la ración. Una dieta baja en proteína lleva a un desequilibrio de uno o más aminoácidos, interfiriendo con la síntesis de proteína en el hígado. Ingesta mínima y máxima de proteínas Se recomienda la ingesta de cantidades ligeramente superiores a los requerimientos mínimos, con el objeto de asegurar las variaciones en los alimentos para . Algunos piensan que una cantidad extra de proteína produce un aumento de contenido de proteína en los tejidos, llamándose reserva proteica o depósito proteico. Se ha demostrado en los pollos que una dieta elevada en proteína ayuda a combatir los efectos negativos de enfermedades nutricionales y de estrés a través de las reservas proteicas. Sin embargo el food an nutrition board indica que en los individuos sanos no es necesario consumir mas proteína de la requerida. Por otro lado, no se produce ningún daño por consumir más de los requerimientos recomendados, excepción de los costos, ya que el organismo tiene la capacidad de eliminar

los excesos.

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CAPITULO 6

METABOLISMO DE MINERALES Y VITAMINAS Introducción Además del Carbono, Hidrógeno y Oxígeno presentes en el organismo animal y vegetal y en. los alimentos, se encuentran apreciables cantidades de otros elementos minerales. Algunos alimentos minerales tienen funciones especiales en el organismo razón por la cual deben suministrarse en la ración. La siguiente lista de elementos ordenados en forma decreciente se encuentran en el cuerpo: a) Hidrógeno, Carbono y Nitrógeno b) Ca, P, K Y S c) Na, CI, Mg y Fe d) Mn, Cu, Mo, Se, I, Znc e) Al, F, Si, Li f) Br, As y Pb. El Oxígeno, Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno componen los tejidos blandos en forma de carbohidratos, lípidos, proteínas, agua, dióxido de carbono y amonio, los componentes de los siguientes dos grupos constituyen los macro elementos, los demás grupos integran los micro elementos o trazas de minerales. Los elementos minerales se determinan en los alimentos y en los tejidos animales por diferentes procedimientos, como en la incineración de la materia orgánica, el residuo o ceniza representa la ,materia mineral en la cual se analiza el contenido de los elementos inorgánicos. Cualquier elemento mineral puede ser tóxico para los animales si es consumido en cantidades excesivas o en pequeñas cantidades durante largo tiempo. Algunos minerales son tóxicos en muy pequeñas cantidades y se encuentran presentes en los alimentos o en el agua de algunas regiones del mundo, estos son: el Cu, F, Mo, Se. Otros minerales se consideran como no esenciales porque no han mostrado una función especifica en el metabolismo del animal, como el Arsénico, Boro, Aluminio, Plomo, Níquel, Rubidio, Silicona, aunque no se descarta que desempeñen algún papel importante. Existen actualmente alrededor de quince vitaminas con sus funciones ya reconocidas y aunque todavía hay mucho que estudiar sobre ellas en todas las especies animales, muchas se consideran esenciales para estar presentes en la dieta, pero otras no porque pueden ser sintetizadas por el animal.

Lección 31 Funciones generales de los minerales y su clasificación Los minerales se usan en el organismo con diferentes propósitos:

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• Como constituyentes de los dientes y los huesos del esqueleto al cual le dan su estructura. • Forma parte de compuestos orgánicos como las proteínas y grasas. • Integrantes de los músculos, órganos, células sanguíneas y de todos los tejidos corporales. • Contribuyen a mantener el estado coloidal de la materia orgánica corporal e intervienen en la regulación de algunas de las propiedades del sistema coloidal (Viscosidad, Difusión, Presión osmótica). • Intervienen en el mantenimiento de las relaciones osmóticas y del equilibrio ácido-básico, ejerciendo efectos característicos en la irritabilidad de los músculos y nervios. • Son importantes componentes o activadores de las enzimas y cofactores. • Están estrechamente relacionados con las hormonas y otras unidades biológicas. Algunos minerales actúan mediante acciones específicas propias de cada elemento, otros deben sus efectos a interrelaciones con otros elementos minerales con carácter antagónico o sinergético o de acción balanceada, por ejemplo el balance entre el Ca, Na y K en el fluido del corazón para normalizar sus palpitaciones.

Lección 32 Los macro elementos minerales 32.1 Calcio y Fósforo Son los dos integrantes más abundantes en el organismo, forman casi el 70% de las cenizas y se encuentran casi siempre juntos y su metabolismo está estrechamente relacionado Relación entre el Ca, P y la vitamina D El calcio, fósforo y vitamina D están estrechamente relacionados entre si. El suministro adecuado de estos dos elementos en la alimentación requiere de-tres factores: a) Suficiente aporte de cada elemento b) Equilibrio entre cada uno y c) Presencia de Vitamina D. Por ejemplo, si una ración contiene 10 partes de Ca y solo 1 parte de P (En cantidad suficiente para el animal) disminuye la eficiencia de utilización o asimilación del fósforo. Por eso el equilibrio entre el Ca : P puede ser de 2 : 1 o de 1 : 1. En raciones abundantes en Vitamina D estas proporciones tienen menos importancia, pero si la vitamina D es deficiente la asimilación de Ca y P es muy pobre. Composición de los huesos El 99% del Ca y el 80% del P del cuerpo se encuentran en los huesos y dientes, en la proporción de 2: 1, pero estas cantidades varían con la edad, estado de nutrición, dieta y

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especie animal. El hueso normal contiene 45% de agua, 25% de ceniza, 10% de proteínas y grasas, por eso el contenido de cenizas en el hueso se expresa también como hueso libre de humedad y grasa. Diagrama general del metabolismo Ca. P y Mg

Calcio y Fósforo en los tejidos blandos y líquidos El 1 % del Ca se encuentra en los tejidos del organismo y desempeña funciones muy importantes: • Esencial para la coagulación normal de la sangre. • Necesario para la contracción muscular del miocardio y para la excitabilidad neuromuscular. • Interviene en la activación de muchas enzimas, en la secreción y regulación de varias hormonas. El Fósforo se encuentra como parte de muchos compuestos y es componente importantísimo de muchos sistemas enzimáticos, El Fósforo se encuentra en los tejidos blandos en Ia proporción entre 0.15 a 0.20%. El Calcio y Fósforo de la sangre: Las células de la sangre casi no contienen Ca pero el plasma si contiene de 9 a 12 mg por cada 100 cc, nivel casi constante aún bajo condiciones de abundancia o privación de Ca. La glándula Paratiroides secreta una hormona (La Paratohormona) que promueve la movilización del a.C. de los huesos cuando baja el nivel de Ca en la sangre (Hipocalcamia), que se manifiesta por tetania debido a la hiperirritabilidad del sistema neuro-muscular, provocando convulsiones. También se produce tetania por Hipocalcemia en las vacas recién paridas, trastorno llamado "fiebre de leche" debido a una lenta movilización del Ca de los huesos después del parto. Como contraparte, la Calcitonina, disminuye la movilización del 173


Ca de los huesos, reduciendo la concentración de Ca en la sangre. La sangre contiene entre 35 a 45 mg de fósforo/100 cc, presente en mayor cantidad dentro de las células. En el plasma varía entre 4 a 9 mg / 100 cc, según la edad y especie; desde el punto de vista nutricional el contenido de P en el plasma es muy importante porque los niveles de P cambian muy fácilmente como consecuencia del P recibido en la ración, aumentando o disminuyendo según el suministro en la dieta. Gráfico 30 Calcio en plasma mg/dl

32.1 Absorción y excreción del calcio y el fósforo El Ca y el P se absorben según la solubilidad a nivel de la mucosa intestinal, acción facilitada por la Vitamina D. Algunas sustancias favorecen la absorción como la Lactosa y otros elementos como el Fe, Al y Mg interfieren la absorción del P formando fosfatos insolubles; las grasas suelen formar jabones con el Ca, muy difíciles de absorber y demasiado calcio y fósforo en la ración inhiben su absorción, de ahí porque es importante la adecuada proporción de Ca : P. La digestibilidad de los compuestos de Ca y P de la dieta no tiene mucha importancia, más importante es su disponibilidad en el ingrediente. La mayor excreción de todos los minerales es por las heces, donde se encuentran todos los minerales no absorbidos (fracción alimentaría) además de la fracción endógena. Como gran parte de los residuos de Ca en las heces es endógena, la digestibilidad verdadera después de deducir las pérdidas endógenas, se denomina disponibilidad del Ca o del P e igual para todos los demás elementos minerales. El Ca y el P también se elimina por la orina, pero por vía fecal es la más importante.

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Depósito y movilización. El Ca y P se depositan en los huesos durante el crecimiento pero también se almacenan y movilizan constantemente durante toda la vida para suplir las necesidades del animal cuando hay deficiencia en la ración. Ya se mencionó que la movilización del Ca se efectúa por acción de la Paratohormona para mantener el nivel de Ca en la sangre, para la secreción de leche, durante la gestación para fomar el esqueleto del feto y durante Ia postura para la formación de la cáscara del huevo. Durante estos estados productivos la suplementación de Ca debe ser abundante, sin. demérito del continuo intercambio de Ca y P entre la sangre y los tejidos con el sistema óseo. Cuando se presentan desequilibrios en el metabolismo mineral del Ca y P además de deficiencias de vitamina D, la calcificación de los huesos es anormal, se presenta raquitismo durante la etapa de crecimiento de los huesos, pero cuando se presenta en los adultos este trastorno se llama osteomalacia. El raquitismo se manifiesta por retardo del crecimiento, engrosamiento de las articulaciones y deformación de los huesos. Cuando los animales reciben alimentos deficientes en Ca y excesivas cantidades de P se producen en los caballos trastornos manifestados por engrosamiento de los huesos de la cara. La Osteoporosis difiere de la osteomalacia en que el contenido de minerales en los huesos es normal pero disminuye su cantidad absoluta dentro de los .huesos. Cuando hay ingestión de calcio en cantidades excesivas, aunque bien proporcionado con el P, las influencias desfavorables son más patentes sobre la asimilación de otros minerales como el Mg, Fe, 1, Mn, Zn, Cu, con síntomas de deficiencia de estos elementos. En cerdos jóvenes se manifiestan deficiencias de Mn y en los adultos, deficiencia de Zn. (Paraqueratosis), Contenido de a.C. y P en los alimentos: Los forrajes y granos varían en su contenido de Ca y P. Para una buena nutrición de Ca y P se requiere conocer la composición de los alimentos y los requerimientos del animal, esto es muy importante para balancear las raciones. Las semillas de cereales son pobres en Ca, las semillas de leguminosas y oleaginosas son ricas en Ca, pero para llenar los requerimientos de Ca y P de los animales, estas semillas no son suficientes. Las gramíneas son pobres en Ca pero en las leguminosas es abundante, en cambio el P es más abundante en las semillas que en los forrajes. Los productos animales que contienen huesos son ricos en Ca y P. El contenido de Ca y P de los alimentos, especialmente de los forrajes es muy variado y depende mucho de la humedad y naturaleza del suelo donde se cultivan y del uso de fertilizantes, de ahí porque en nutrición de herbívoros se debe conocer el contenido mineral de los forrajes según las áreas de producción y suplementar minerales mediante fórmulas adecuadas y no en base a conceptos generales.

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Disponibilidad de Calcio y Fósforo en los alimentos: La disponibilidad del Ca y P en los alimentos varía, debido a las combinaciones o asociaciones con otros componentes y a la capacidad de los animales para aprovecharlos El P en muchos alimentos se encuentra en forma de ácido Fítico bien aprovechado por los rumiantes, mejor que los cerdos, y las aves no pueden utilizarlo. El ácido Oxálico que precipita el Ca y evita su absorción, se encuentra presente en muchos pastos tropicales, provocando la carencia de Ca, especialmente en Caballos en pastoreo. Deficiencia de Fósforo y el apetito La deficiencia de P, provoca pérdida del apetito y síntomas del llamado "apetito depravado" o "pica". caracterizado por consumo anormal de huesos, madera, etc., frecuente en animales que pastorean en suelos muy pobres en P. Complementos de Calcio (C) y Fósforo (P) El Ca y el P deben proveerse a los animales, usando los ingredientes apropiados que se suministran en mezclas a libre o a voluntad o incorporándolos a la ración. Los minerales en cada ingrediente deben tener buena solubilidad, cuando están en forma de sales químicas como ortofosfatos son fácilmente disponibles, pero la meta y pirofosfatos tienen una disponibilidad limitada, sobre todo para aves. El ácido fosfórico es de alta disponibilidad para las aves y cerdos, el fosfato diamónico lo aprovechan bien los rumiantes. Tabla 21 Ingredientes para suplir Ca y P Complemento Harina de hueso Fosfato dicálcico Fosfato defluorinado Piedra caliza molida Fosfato de calcio Fosfato de sodio Fosfato diamónico Concha de ostra Acido fosfórico

CONTENIDO % Ca %P 29 14 26 21 29-36 11-18 34 17 21 22 20 35

"Las rocas fosfóricas y el Superfosfato contienen Ca y P absorbibles, pero se les debe extraer el flúor para obtener el fosfato defluorinado no tóxico. 32.2

Magnesio (Mg)

El 70% del Magnesio corporal está en el esqueleto y el resto en los Líquidos y tejidos blandos. El 30% del Mg localizado en los huesos se puede movilizar al cuerpo cuando hay deficiencias. En el suero sanguíneo hay de 2.a 5 mg de Magnesio/100 cc. El magnesio está íntimamente asociado con el calcio y el fósforo en cuanto a su distribución y metabolismo. y se excreta por las heces (65 %) Y por la orina. Exploración de documentos H. 176


Funciones • Constituyente de los huesos y dientes. • Es activador de varias enzimas que transfieren el Fosfato del A TP al ADP e interviene principalmente en el metabolismo de los carbohidratos. • Interviene como cofactor en reacciones de decarboxilación de algunas peptidasas y fosfatasas y de la Colinesterasa. Deficiencia de Magnesio La disminución de Mg en la sangre es el síntoma más característico de la deficiencia de Mg, que se manifiesta por irritabilidad, vasodilatación, convulsiones, pérdida del equilibrio y dificultad para mantenerse en pie. En bovinos estos síntomas se conocen como Tetania de los pastos; en aves, cerdos, ovinos y caprinos los síntomas son similares. El Potasio disminuye la absorción de Mg y el sodio de los pastos afecta su utilización, además, por la relación del Mg con el Ca y el P y la presencia de ácido Fítico, de vitaminas D y E, grasas y según el tipo de carbohidratos se afecta el aprovechamiento del Mg; la ingestión de altos niveles de Ca y P aumenta las necesidades mínimas de Mg y recíprocamente el Mg afecta el aprovechamiento del Ca y del P aumentando los requerimientos de estos dos elementos. Requerimiento corporal y contenido en el alimento La composición de los ingredientes de más uso en alimentación animal en cuanto a elementos minerales aparece en las tablas anexas. Además, para mayor información el estudiante puede consultar los Boletines del NRC, para cada especie animal o los Boletines sobre composición mineral de los forrajes y alimentos de uso más frecuente en el país, en base a los análisis efectuados por el Instituto Colombiano Agropecuario (lCA). Sodio, Potasio y Cloro Estos tres elementos se encuentran principalmente en los tejidos blandos y en los líquidos. Funciones • • • •

Mantenimiento de la presión osmótica y del equilibrio ácido-básico. Controlan el paso de los nutrientes hacia el interior de las células. Intervienen en el metabolismo del agua. El cloro es integrante del jugo gástrico.

Como estos tres elementos se almacenan poco en el organismo se deben suministrar continuamente (Sal común).

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Deficiencia La deficiencia de cualquiera de estos tres elementos reduce sus niveles en la sangre y producen disminución del apetito y del crecimiento, con pérdida de peso, disminución de la producción y baja en la reproducción. Los síntomas generales se manifiestan por cambios fisiológicos y patológicos típicos de cada mineral. Sodio (Na) El sodio se encuentra principalmente en los líquidos extracelulares donde participa en el metabolismo y en la regulación de la Neutralidad (pH), en las células musculares contribuye a la contracción muscular. El sodio es absorbido rápidamente del intestino delgado y casi todo es excretado en la orina y en el sudor. La deficiencia de Na disminuye el aprovechamiento de la proteína digestible y de la Energía y altera las funciones de la reproducción. En las gallinas disminuye la postura, hay pérdida de peso y se presenta canibalismo. Potasio (K) Se encuentra principalmente en las células (Células sanguíneas y en. las musculares) contribuyendo a la irritabilidad neuromuscular. El potasio se absorbe rápidamente por el intestino delgado y se excreta en un 90% por la orina y la sudoración. Las hormonas adrenales contribuye a la absorción del sodio en el riñón y se aumenta la excreción de potasio . La deficiencia de potasio puede contribuir a lesiones cardiacas y a degeneración tubular de los riñones y distrofia muscular. Parece que existen algunas interrelaciones entre el Na y el K en el metabolismo, pues los niveles inadecuados de uno de ellos provocan síntomas de deficiencia del otro, que se intensifican si uno de ellos está en exceso, pero este antagonismo no tiene importancia en los animales El potasio se encuentra en abundancia en los pastos, forrajes y en general en todas las plantas por lo tanto los herbívoros reciben abundante cantidad, excepto cuando se les suministra grandes cantidades de concentrados. Cloro (Cl) El cloro se encuentra en grandes cantidades dentro de las células y en los fluidos, las células sanguíneas y el plasma contienen abundante cantidad. El cloro es importante para mantener las relaciones ácido básico y la presión osmótica y para constituir el jugo gástrico. Las necesidades corporales de cloro son casi la mitad del sodio. El cloro se absorbe totalmente del intestino delgado y es excretado en la orina.

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Sal Común: (Cloruro de Sodio) La sal común estimula la secreción salival, cuando su consumo es mínimo se suspende la excreción urinaria de CI y Na, pero si es excesivo se aumenta la excreción y se aumentan las necesidades de agua. El ganado privado del consumo de sal por largos periodos presenta pérdida del apetito, disminución del vigor y del peso, baja de la producción de leche y de la eficiencia reproductiva. Cuando los animales son privados del consumo de sal, el cuerpo tiene capacidad de regular el suministrándose sal, limitando su excreción, por lo cual los síntomas de deficiencia demoran largo tiempo en manifestarse. Gráfico 31 Vaca con deficiencia de sal

Fuente: S.E. Smith Universidad de Cornell

32.4 Azufre (S) El cuerpo contiene 0.15% de Azufre en forma de compuestos orgánicos, presentes en las proteínas, en los aminoácidos azufrados (Cistina y Metionina), en la Insulina (reguladora del metabolismo), en la lana, de las ovejas, en algunas vitaminas,. (Biotina y Tiamina)" en tos cartílagos y otros tejidos. El Azufre se excreta en la orina y en las heces. El cuerpo requiere azufre de tipo orgánico (Amino Ácidos) y del tipo inorgánico (Flor de Azufre) para que las bacterias del rumen sinteticen aminoácidos azufrados a partir de, la urea suministrada a los rumiantes. La deficiencia de S en la ración de los rumiantes disminuye el consumo de alimentos y reduce la digestibilidad de la celulosa. Como la relación de azufre: nitrógeno en la ración para rumiantes debe ser de 10 a 1; cuando se suministra urea se agrega S en la ración en esa proporción.

Lección 33 Los microelementos minerales 33.1 Hierro (Fe) El hierro en el organismo está presente en un 0.004%. Es el constituyente de la

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Hemoglobina (70%), de varias enzimas y es fundamental para el funcionamiento de todos los órganos y tejidos. El 30% del hierro se encuentra en el hígado, en el bazo y en la médula ósea. El hierro tiene un metabolismo muy activo debido a que la hemoglobina de los glóbulos rojos se destruye y es reemplazada constantemente en la médula ósea mediante el proceso de Hematopoyesis. Algunos trastornos en la formación de glóbulos rojos, mala nutrición y deficiencia de hierro producen diferentes formas de anemia caracterizadas por disminución de los glóbulos rojos y de la hemoglobina. De 10 a 18 gm de hemoglobina/1 00 cc. de sangre, es el nivel normal. Además, las deficiencias de proteína, Fe, Cu y algunas vitaminas producen anemia, la deficiencia de Fe y proteína afectan la formación de hemoglobina, más notable en los recién nacidos lactantes, debido a la deficiencia de Fe en la leche (Becerros, Corderos, lechones, cabritos), lo cual se previene suministrando Fe y Cu en los alimentos lácteos o por inyecciones. La deficiencia de Fe reduce el crecimiento, aumenta los triglicéridos de la sangre y disminuye los niveles de ácido fólico. Estas deficiencias ocurren en cualquier etapa de la vida, pero generalmente se presentan después del nacimiento, por alimentación de solo leche casi siempre pobre en Fe, no obstante que los lactantes tienen una reserva de Fe que dura hasta cuando inician el consumo de otros alimentos. La deficiencia de Fe se presenta cuando la dieta de las madres es deficiente en Fe lo cual afecta las reservas de Fe en el feto, también cuando hay nacimientos prematuros porque el Fe se almacena en el feto solamente al final de la gestación. Absorción, almacenamiento y excreción: El Fe se absorbe en el intestino delgado y algo en el estómago. Una vez absorbido queda retenido y solo se excreta en ínfimas cantidades. El hierro se almacena principalmente en el hígado, médula ósea y bazo. Durante la gestación y la postura intensa aumenta la absorción de de las sales ferrosas se absorben más fácilmente que las férricas. La ingestión de cantidades altas de algunos minerales en forma de fitato de P, Zn, Co, Cu, Mn, pueden reducir la disponibilidad del hierro. Contenido de Fe en los alimentos y requerimientos de los animales: (Ver las tablas respectivas) En términos generales parece que no es necesario proporcionar hierro suplementario a los animales de granja a excepción de los lechones criados en confinamiento durante el crecimiento. los excesos de Fe en la ración interfieren con la absorción del fósforo. Formación de hemoglobina En la médula ósea, se forman los glóbulos rojos que son los que contienen la hemoglobina. Este proceso se denomina hematopoyesis. Estos corpúsculos son destruidos y

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reemplazados con mucha frecuencia. En el transcurso de su destrucción, la hematina de la hemoglobina se separa en un compuesto que contiene hierro, la bilirrubina y en otros pigmentos que son llevados al hígado y secretados por la bilis. El hierro se libera de la destrucción normal de los glóbulos rojos y es reutilizado en la formación de nueva hemoglobina sin sufrir pérdidas. Cuando estas células no se renuevan con la rapidez con que se destruyen o si el incremento en número requerido para aumentar el suministro de sangre durante el crecimiento no ocurre, aparece la anemia. Esta condición de la sangre se determina midiendo la orina. Anemia por deficiencia de hierro El resultado de la deficiencia de hierro, como ocurre con aquella que es ocasionada por el bajo consumo de proteína, es debido a la falta de materia prima necesaria para la producción de hemoglobina. En lechones y pollos la deficiencia de hierro produce anemia hipocrómica microcítica. En becerros microcítica.La anemia puede aparecer en cualquier momento si el suministro del mineral es deficiente con relación a las cantidades necesarias para la formación de la hemoglobina. Es muy posible que se presente en varias especies en el período de lactancia, ya que la leche tiene muy bajo contenido de hierro. Efectos de la deficiencia de hierro pueden ser disminución de la tasa de crecimiento, elevación de triglicéridos séricos y disminución de los niveles normales de ácido fólico. 33.2 Cobre (Cu) Este Elemento junto con el Hierro es necesario para la formación de hemoglobina aunque no es componente de ésta. Funciones • Desempeña un papel muy importante en el metabolismo del Fe, en su absorción y en la maduración de los glóbulos rojos y también actúa como catalizador en la formación de la hemoglobina. La deficiencia de Cu produce varias formas de anemia. • Es parte integrante de varias enzimas como el Citocromo oxidasa, la Uricasa, la Tiroxinasa y de varias Oxidasas. • Es importante para la formación de los huesos por medio de la actividad osteoblástica. Por lo menos la mitad del Cu se deposita en los músculos pero también en la médula ósea, hígado y otras partes. .Deficiencias de Cobre Los animales recién nacidos tienen reservas elevadas de cobre. Cuando el cobre es deficiente en las raciones disminuyen las reservas y se presentan signos de deficiencia. El exceso de Molibdeno puede causar deficiencia de Cobre, los síntomas de deficiencia son muy variados según la especie animal pero el síntoma típico es la disminución del Cu en da sangre y en el hígado, acompañado por pérdida del color del pelo y de la lana en ovinos así como reducción en el crecimiento de la lana y deterioro de sus

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cualidades características; también hay síntomas nerviosos, ataxia en corderos y becerros, trastornos de los huesos y de las articulaciones en los corderos, bovinos, cerdos y pollos, en los cuales también se afecta la reproducción. Los síntomas también están asociados con los de otros minerales como el Cobalto. Cuando hay deficiencia de MO se presenta toxicidad por cobre; el Cu y el Mª son antagónicos biológica mente y la relación de estos dos elementos en la dieta es de mucha importancia, en la cual también interviene el Magnesio y los Sulfatos, sobre los cuales nos referimos más adelante. Requerimientos del Cobre y suministro Los requerimientos de Cu en los bovinos son mayores que en los ovinos; estos son los animales más susceptibles a la toxicidad del Cu. No es aconsejable usar grandes cantidades de Cu en la ración, ya que el suministro se debe basar en el nivel de otros minerales presentes en la ración. 33.3 Cobalto (Co) El cobalto es el responsable de la presentación de varias enfermedades graves en los animales en pastoreo designadas con varios nombres. Estas desaparecen al movilizar los animales de una región a otra. Síntomas de deficiencia Los síntomas de deficiencia se presentan en Bovinos y Ovinos con marcado estado de desnutrición, pérdida del apetito y de peso, debilidad, emaciación, anemia y muerte. En los ovinos también se presenta .crecimiento retardado de la lana con fibras muy débiles. Funciones del Cobalto El cobalto es parte integrante de la Vitamina B12 o "Factor antianémico". Los microorganismos del rumen en ovinos, bovinos y caprinos sintetizan cantidades adecuadas de Vitamina B12 pero es esencial que haya Cobalto en cantidades adecuadas. Esta vitamina no se encuentra en los forrajes pero es sintetizada en el rumen, las deficiencias de cobalto se traducen en deficiencia de Vitamina B12, para resolver el problema se adiciona Cobalto a la ración o a la mezcla mineral: 150 gm de sulfato de cobalto/1 00 K de sal para ovejas, para Bovinos 2 g/ tonelada de alimento. También se acostumbra dar a ingerir balas de cobalto que se depositan en el rumen. Requerimientos y contenido de Co en los alimentos A excepción de los pastos y forrajes de las regiones donde hay deficiencias de Co, casi todos los alimentos contienen suficientes cantidades de Co. 33.4. Yodo (I) En el organismo animal existe 0.00004% de Yodo, presente en un 50% en la glándula tiroides, que secreta la hormona Tiroxina, constituida por Yodo y encargada de regular la

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tasa metabólica. La tiroxina es un aminoácido yodado; el diyodo tiroxina presente en la proteína Tiroglobulina. La istración de Tiroxina y de proteínas yodadas estimula los procesos corporales metabólicos, la producción de huevos y leche. la Tiroxina está íntimamente relacionada con la reproducción de los animales. Síntomas de deficiencia El principal síntoma de deficiencia es el crecimiento exagerado de la Tiroides (Bocio) producido por incapacidad de la tiroides de suministrar la hormona, debido a la deficiencia de yodo para su producción. En la mayoría de las especies animales el Bocio se presenta en animales recién nacidos debido a deficiencia de yodo en la madre; las crías nacen con bocio, débiles o muertas especialmente los becerros, corderos y caprinos; en el cerdo hay caída del pelo y engrosamiento de la piel y en los potrillos se presenta mucha debilidad. Hay factores conocidos como Bociogénicos que inducen el bocio, y que están presentes en alimentos como el repollo, soya, etc. Hay regiones donde el suelo, el agua y los alimentos son deficientes en yodo y es indispensable suministrar vado a los animales. Requerimientos de Yodo No hay cifras exactas sobre los requerimientos mínimos de yodo para las distintas especies, pero los niveles necesarios para prevenir el Bocio si son conocidos. En zonas de deficiencia de yodo se recomienda suministrar yodo permanentemente, utilizando las cantidades mínimas recomendadas, ya que el exceso es perjudicial y puede generar bocio en las aves y equinos. El yodo se absorbe como Yoduro y es muy poco excretado en las heces, pero la principal vía de eliminación es por la orina. El yodo se suministra en la alimentación como sal yodada Utilizando el Yoduro de Sodio o de Potasio en la cantidad de 0.0076% en la sal. Durante el almacenamiento prolongado el yodo se pierde, por tanto la sal yodada puede ser estabilizada por las proteínas y ácidos grasos insaturados presentes en los alimentos concentrados. Tiroproteínas: Las proteínas como la caseína tratadas con yodo forman compuestos llamados Tiroproteínas que al ser suministrados en la dieta incrementan la tasa metabólica y el consumo de energía siendo necesario suministrar alimento adicional para corresponder al aumento de la producción de leche o huevos. Estos productos tienen la desventaja de producir el bloqueo de la glándula Tiroides; después de cierto tiempo de istración el efecto de la droga disminuye y al suspenderlo demora algún tiempo en reestablecerse la función normal de la glándula tiroides y la producción normal de la hormona tiroxina, lo cual afecta el metabolismo, la reproducción y el desempeño de los animales.

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33.5 Manganeso (Mn) El sitio principal de depósito del Manganeso es el hígado y es excretado principalmente en la bilis. Funciones El manganeso es esencial para la reproducción animal: madurez sexual, ovulación y espermatogénesis, es activador de varias enzimas relacionadas con el metabolismo de los carbohidratos, grasas y proteínas. Signos de deficiencia Casi la mayoría de los signos de deficiencia están relacionados con la reproducción, reducción en la tasa de crecimiento retraso en la madurez sexual, degeneración del epitelio germinal del ovario y testículo, ovulación irregular, reabsorción fetal y nacimiento de animales muy débiles, deficiente formación de la clara del huevo; también hay intolerancia a la glucosa, coagulación defectuosa de la sangre, deformaciones del esqueleto en cerdos, bovinos, pollos y conejos con ataxia locomotriz, presentación de Perosis o "Tendón desprendido" de los pollos asociados con la deficiencia de Colina, encorvamiento de las extremidades anteriores de los conejos, presentación de piernas encorvadas en los cerdos. Requisitos Existe un antagonismo entre el Hierro y el Manganeso ya que el exceso de Mn puede deprimir la síntesis de hemoglobina en los lechones. 33.6. Zinc (Zn) El zinc se encuentra principalmente en la piel, pelo, lana y en pequeñas cantidades en la sangre, huesos, músculos y en el calostro de la leche. El zinc es antagonista con el Ca, el cual agrava los síntomas de deficiencia de Zinc. Funciones El zinc es componente de varios sistemas enzimáticos principalmente de la enzima respiratoria Anhidrasa carbónica muy importante para eliminar el dióxido de carbono, también es activador de la Fosfatasa alcalina y es importante para la queratinización y la calcificación. Signos de deficiencia Produce retraso del crecimiento en ovejas, cabras y caballos, rigidez de las articulaciones, alopecia, piel arrugada y escamosa en las orejas y cuello con signos de paraqueratosis, interfiriendo con el desarrollo del pelo. En los cerdos aparecen lesiones específicas en la piel, (Paraqueratosis), retardo del crecimiento y disminución de la eficiencia álimentaria. En pollos hay desarrollo lento, disminución de las plumas, engrosamiento y acortamiento de los huesos largos y queratosis, en aves hay disminución de la incubabilidad y anormalidades embrionarias.

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Requerimientos Los requerimientos en los cerdos son variables y dependen de los niveles de calcio y de proteína. El calcio Fítico disminuye la absorción en el intestino. En cerdos los requerimientos son de 50 mg/K de alimento pero se debe suministrar el doble en raciones ricas en maíz. 33.7 Selenio (Se) Es un elemento esencial, no obstante ser tóxico cuando se ingiere en cantidad. Donde el Selenio es abundante en el suelo, los animales retardan el crecimiento, sufren trastornos reproductivos y se produce la enfermedad llamada del "Músculo blanco" en los corderos y becerros, en los pollos se produce la Diátesis exudativa hemorrágica, la cual se puede prevenir con istración de Vitamina E y Selenio. El selenio cataliza la remoción de las Peroxidasas por lo tanto tiene acción antioxidante al igual que la Vitamina E. Los síntomas de toxicidad observados en animales que pastorean en áreas deficientes son: pérdida del pelo en el cuello y cola (Caballos y Bovinos), también hay pérdida del pelo en porcinos y desprendimiento de las pezuñas y cojeras, pérdida del apetito, retardo en el crecimiento, trastornos reproductivos, nacimiento de animales débiles y pequeños, lo mismo sucede en ovejas y aves. Algunos alimentos ejercen protección contra la intoxicación del selenio como la semilla de linaza, sales arsenicales orgánicas y los sulfatos. 33.8 Molibdeno (Mo), Flúor (F) y Cromo (Cr) Molibdeno. Es un elemento esencial en trazas y causa varias manifestaciones tóxicas en animales que pastorean en áreas ricas en este mineral El Molibdeno es esencial por ser constituyente de la enzima Metaloflavoproteína presente en el hígado, intestino y la leche, la cual es usada en el metabolismo de las Purinas. En los pollos y corderos es esencial para el crecimiento y en rumiantes para estimular los microorganismos del rumen. Los requerimientos de los animales parece son cubiertos por las raciones comunes. La Toxicidad del Mo afecta a los rumiantes, becerros y vacas lactantes, con síntomas de diarrea intensa, baja producción y pérdida de peso, emaciación, anemia y rigidez esquelética. Hay interrelación del Mo con el Cu, el exceso de Mo provoca aparición de síntomas característicos de deficiencia de cobre, problema que se soluciona con la adición de cobre en la ración. Los bovinos y ovinos son poco tolerantes a la intoxicación por Mo, pero los caballos y cerdos son más resistentes y los conejos y pollos un poco más. El fluor es parte integrante de la estructura de los huesos y dientes, la deficiencia produce daños acumulativos pero el consumo continuado de alimentos y agua contaminadas

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en exceso de flúor o con minerales fosfatados, ocasiona que este se vaya acumulando en los huesos y dientes produciendo pérdida del color y la lustrocidad y desgaste de los mismos; los huesos se engruesan y ablandan y pueden fracturarse o formarse sobre huesos (Exostosis). También el exceso de F interfiere con el crecimiento, la reproducción y la producción de leche. 33.9. Otros microelementos esenciales Algunos microelementos como el Sílice, Estaño, Vanadio y Níquel se han reconocido como esenciales aunque existen pocas demostraciones. Silicio: Es esencial para la calcificación de los huesos en pollos en los cuales estimula su crecimiento. El exceso puede formar cálculos renales. Estaño: Actúa como catalizador de algunas metalo-enzimas. Vanadio: Las deficiencias de Vanadio afectan .el emplume y ganancia de peso de los pollos. El exceso inhibe la síntesis de colesterol. Níquel: La deficiencia en pollos produce trastornos del metabolismo hepático, aumento de los lípidos disminución de los fosfolípidos y degeneración de las células estructurales hepáticas. En los animales se presenta dermatitis, alteración en la pigmentación de las patas en pollos. También es activador de la Ureasa de los microorganismos del rumen. El plomo es un mineral que con frecuencia produce intoxicación en los animales, por consumo de alimentos y forrajes contaminados con productos que contienen plomo, siendo los bovinos, ovinos y equinos los más afectados. Existen interacciones entre el plomo y otros minerales, .El Ca reduce la toxicidad del plomo. El plomo está presente en pequeñas cantidades en todos los alimentos y parece que desempeña algunas funciones esenciales especialmente relacionadas con el crecimiento. Nitratos Los nitratos producen problemas de intoxicación al ser transformados en nitritos por la microflora del rumen. El nitrito oxida el hierro ferroso de la hemoglobina y lo reduce a Hierro férrico formando metahemoglobina, sustancia incapaz de transportar el oxígeno. En estos casos la sangre se vuelve de coloración azulada y hay aceleración cardiaca y respiratoria hasta la muerte por anoxia. Los animales monogástricos son resistentes, no así los rumiantes. Los nitratos y nitritos generalmente se encuentran abundantes en los forrajes demasiado suculentos que crecen en suelos contaminados y altamente fertilizados con nitrógeno.

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Lección 34 Las Vitaminas y su acción metabólica Prout 4estableció que existían tres grandes principios vitales (uno sacarino, uno oleoso y uno albuminoso) que suministraban los componentes esenciales de todos los cuerpos organizados. Durante muchos años estos principios, que posteriormente fueron llamados carbohidratos, grasas y proteínas se consideraban suficientes para proveer todas las necesidades nutritivas del organismo, aparte de los requerimientos minerales. Después descubrió que existen otros compuestos orgánicos esenciales, aunque no reconocidos con anterioridad, debido a que se necesitan en muy pequeñas cantidades y que no eran provistos por los principios anteriores. Estos son los nutrientes que ahora se clasifican como vitaminas o "a minas para la vida", aunque la mayoría de estos compuestos no están relacionados químicamente y sus nombres no guardan ninguna relación con su composición. Desde el punto de vista biológico y fisiológico se los considera como un sólo grupo. Se reconoce una vitamina como tal, si se comprueba ser un componente esencial de la dieta para una o más especies animales y si desempeña una función específica. acción de las bacterias del rumen. Si bien los requerimientos y funciones son similares para las diferentes especies, los requerimientos difieren ampliamente en relación a la dieta debido a que cada animal aprovecha los nutrientes de la ración en forma diferente. Las vitaminas conocidas actualmente como esenciales en la dieta se reconocen por su constitución química, por sus actividades fisiológicas y por los síntomas de su deficiencia. Clasificación de las vitaminas Las vitaminas se clasificaron inicialmente en Liposolubles e Hidrosolubles, en relación con las sustancias donde fueron detectadas (materiales grasos o acuosos), por ejemplo: la vitamina A era abundante en la mantequilla. Aunque estos términos de clasificación poco se usan, todavía son muy tradicionales y se conocen como vitaminas liposolubles la A, D, E Y la K y las hidrosolubles todas las del complejo B, que presenta varias diferencias químicas y Biológicas: las liposolubles contienen carbohidratos y las hidrosolubles además contienen Nitrógeno, Azufre y Cobalto. Las vitaminas se originan primariamente en los tejidos de las plantas de donde las toman los animales que también las pueden sintetizar en su propio organismo. .

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Algunas vitaminas son esenciales para el metabolismo, pero no enla dieta de aquellas especies que las pueden sintetizar a partir de otros componentes alimenticios o metabólicos, como las vitaminas del complejo B, que son sintetizadas por los rumiantes por 4William Prout. Chemistry ;Metereology and the Function Of Digestion, Bridgewater Treatise. Médico inglés, profundo estudioso de las relaciones entre la química y la fisiologia. Descubrió ácido clorhídrico en el jugo gástrico, demostró que el nitrógeno dela excreta de las víboras era ácido úrico y finalmente señaló también que el hembrión de pollo forma sus huesos con el fósforo que toma de la yema del huevo.

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Las Vitaminas liposolubles se encuentran en las plantas en forma de probita minas o precursores que son convertidos en vitaminas en el cuerpo animal. Las vitaminas hidrosolubles no tienen probita minas y se encuentran ampliamente distribuidas en los tejidos de los animales. Absorción de las vitaminas Las vitaminas liposolubles se absorben en presencia de grasas por difusión pasiva a través de la mucosa intestinal. Cualquier factor que aumente la absorción de las grasas aumenta la absorción de las vitaminas. Las vitaminas hidrosolubles se absorben en el intestino disueltas en el agua y en forma constante y continua por' difusión pasiva. Almacenamiento Las vitaminas liposolubles se almacenan en los tejidos de depósito de las grasas, mientras las hidrosolubles no se almacenan específicamente en ningún tejido sino que se encuentran presentes en los tejidos a medida que son requeridas. Excreción Las vitaminas liposolubles se excretan por las heces a través de la bilis mientras las hidrosolubles se eliminan por la orina y a veces en las heces como consecuencia de la síntesis bacterial en el intestino. Análisis de las vitaminas El análisis o determinación de las vitaminas se hace por diferentes métodos biológicos, químicos o por radioisótopos, pero ninguno es preciso para valorar el contenido en los tejidos animales o vegetales; unos métodos son buenos para ciertas vitaminas pero imprecisos para otras. En esta unidad se estudian las vitaminas respecto a sus efectos fisiológicos, su naturaleza y propiedades químicas y su distribución genérica en los alimentos. Muchos de los efectos fisiológicos no se presentan en los animales sino en casos de deficiencias nutricionales extremas o experimentalmente en pruebas de evaluación. Como norma general, los forrajes verdes son ricos en casi todas las vitaminas requeridas por los animales con excepción de la vitamina D y la B12. Los ensilajes, los henos bien curados, la alfalfa, los forrajes y henos de leguminosas son muy buenas fuentes de la mayoría de las vitaminas. Los granos y subproductos, los concentrados proteicos y subproductos, excepto el maíz amarillo, contienen muy reducidas cantidades de vitaminas. Antimetabolitos El término metabolito se refiere a cualquier sustancia esencial en los procesos químicos de las células que les permiten vivir y reproducirse. Cualquier sustancia que inhiba o bloquee la función normal de un metabolito se le denomina antimetabolito como en el caso de las vitaminas que son inhibidas por las lIamadas antivitaminas.

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34.1 Vitaminas liposolubles Vitamina A La vitamina A se encuentra en los vegetales en forma de caroteno: provitamina A, que es el precursor de la vitamina A en la cual se transforman una vez que ingresan al organismo. Existen cuatro carotenos con actividad de vitamina A, son el Alfa, Beta, Gama y la Criptoxantina presente en el maíz amarillo, la actividad vitamínica del caroteno Seta es mayor que la de los demás, este se convierte en vitamina A por acción de dos enzimas que parten su molécula en dos: El retinol y el retina!. Estabilidad del Caroteno y de la vitamina A La vitamina A es susceptible a la destrucción o debilitamiento por acción de agentes químicos y físicos que actúan durante el manejo o procesamiento de los alimentos o su almacenamiento. La causa más frecuente es la oxidación, la elevación de la temperatura y el enranciamiento de las grasas, procesos que se aceleran por la presencia de metales que actúan como catalizadores. Durante el proceso de curado de los forrajes y su almacenamiento como en el ensilaje se producen grandes pérdidas de vitamina A debido a los procesos enzimáticos y fotoquímicos, por aumento de la temperatura durante el lapso en que ocurre la deshidratación y fermentación de los forrajes para henificarlos o ensilarlos. . Metabolismo de la vitamina A y del Caroteno: La absorción del caroteno es muy variable, depende de la clase de ración y la especie animal, asociadas con la digestibilidad, que se refleja en las cantidades disponibles para ser absorbidas. Las grasas y el proceso de saponificación facilitan la absorción. Algunas provitaminas se destruyen en el intestino aunque la vitamina E actúa como antioxidante previniéndola. . A nivel de la mucosa intestinal los carotenos se encuentran en forma de ésteres que se hidrolizan para pasar a la mucosa y luego de ser absorbidos se reesterifican y van por vía linfática al hígado donde se almacenan y son convertidos en vitamina A. En los rumiantes la conversión de caroteno a vitamina A es muy baja. En la sangre el nivel de vitamina A se mantiene casi constante por derivación de cantidades provenientes en gran parte del hígado y de la vitamina A absorbida de los alimentos, por esto el nivel plasmático de vitamina A no es una medida representativa. Almacenamiento de la vitamina A La vitamina A se almacena en el hígado, lo cual permite al animal abastecerse de vitamina por largos periodos. Los animales bien alimentados durante la época de abundantes forrajes, puede pasar las épocas de sequía sin problemas por carencia de la vitamina. Las cantidades de vitamina A en el hígado se determinan tomando muestras por

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Biopsia hepática. Vitamina A en los alimentos Las diferentes especies vegetales y su contenido de MS influyen en el aprovechamiento de la vitamina A o del Caroteno. La actividad del caroteno Beta, disminuye si aumenta la ingestión de MS y se aprovecha mejor cuando los forrajes son tiernos y jóvenes; el caroteno de los ensilajes es menos efectivo que el de los henos y la presencia de antioxidantes en el intestino ayuda a proteger a los carotenos de la oxidación. Para más claridad, los requerimientos del animal se expresan en términos de Unidades Internacionales UI) de vitamina A Y en los alimentos su contenido en Vitamina A y caroteno se expresan en microgramos. Los aceites de pescado son fuentes ricas en vitamina A, pero varían mucho, de ahí por que, se debe evaluar con frecuencia la potencia de la vitamina A en ellos contenida. La potencia de los forrajes verdes como fuentes de vitamina A radica en su contenido, los forrajes mixtos de gramíneas y leguminosas contienen abundante vitamina A y carotenos, especialmente antes de la floración, pero se destruye casi el 80% del caroteno por efecto del calor, la humedad y la acción fotoquímica; las leguminosas son más ricas que las gramíneas. La deshidratación artificial de los forrajes con aire caliente reduce a nada las pérdidas de vitamina A, el mal almacenamiento y el almacenamiento prolongado aumenta las pérdidas. Casi todos los granos y subproductos, con excepción del maíz amarillo, son pobrísimos en vitamina A; las raíces y tubérculos no la tienen, excepto las zanahorias y las hortalizas verdes; la harina de carne es pobre pero menos que la harina de pescado. Funciones y síntomas de deficiencia La Vitamina A es integrante de la púrpura visual, compuesto que se degrada en el proceso normal de la visión por reacciones fotoquímicas y necesita ser resintetizada continuamente, por lo tanto la carencia de vitamina A se refleja en esta función produciendo en todos los animales ceguera nocturna. La deficiencia produce Xeroftalmia, caracterizada por sequedad de la córnea y de la conjuntiva, opacidad y ulceración de la córnea en el caballo y las vacas, asociada con copioso lagrimeo; en las aves las secreciones lagrimales se secan y se pegan los párpados entre si, facilitando las infecciones oculares. La vitamina A protege los epitelios corporales y las mucosas manteniéndolas saludables, pero por su carencia los tejidos se estratifican y queratinizan, lo mismo que las mucosas del tracto respiratorio, digestivo, reproductivo, genito-urinario y ocular, procesos que facilitan la entrada de agentes infecciosos con producción de bronquitis, resfriados, neumonía, disturbios genitourinarios, caracterizados por disminución de la fertilidad, disturbios gastrointestinales con presentación de diarreas, cálculos renales. La carencia de Vitamina A produce aumento de la presión del líquido cerebro espinal y degeneración del sistema nervioso debido a malformaciones del esqueleto provocados por la carencia, que ocasionan presiones indebidas sobre. Los nervios como la constricción del nervio óptico que ocasiona ceguera en los terneros. Las alteraciones óseas son frecuentes en bovinos, ovinos y porcinos asociada con incoordinación muscular y otros síntomas nerviosos.

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En terneros se observa pobre crecimiento, enfermedades respiratorias; descargas nasales, tos, diarreas y muerte por neumonía. En las hembras se presentan problemas en la reproducción, fallas en entrar en celo y en concebir. Los terneros nacen débiles o muertos, las vacas pueden abortar y retener la placenta y en los machos por degeneración de las células espermáticas se reduce la espermatogénesis. Medidas del valor vitamínico: El valor vitamínico de la vitamina A en un alimento o ración se mide por la potencia total de la Vitamina o del caroteno en términos de Unidad Internacional (UI) y los requerimientos de los animales en términos de vitamina A. UI de Beta caroteno = 0.63 microgramos de vitamina A UI de vitamina A = 0.25 microgramos de vitamina A Vitamina D La deficiencia de Vitamina O siempre se ha asociado al raquitismo y por eso es tan conocida. Existen dos formas de Vitamina D :El Ergocalciferol (Vitamina D2) y el Colecalciferol (Vitamina D3), ambos tienen el mismo valor para el cerdo y el becerro, pero la vitamina D3 es más efectiva para los pollos. Estas dos vitaminas se forman por radiación ultravioleta de los esteroides: del ergosterol en los vegetales y del 7-dehidro-colesterol en los animales. Funciones y signos de deficiencia Coma la Vitamina D interviene en el metabolismo de Ca y P, no hay calcificación y fijación de estos elementos en el hueso sin la presencia de esta vitamina, su cantidad varía según los niveles de Ca y P presentes en la dieta, los requerimientos aumentan si el Ca y el P son deficitarios. La vitamina D es indispensable para la calcificación normal durante el crecimiento lo cual puede verificarse mediante toma de radiografías para observar el ancho del cartílago epifisiario del hueso cubito. En los animales adultos la deficiencia de vitamina D tiene menos importancia excepto sus efectos sobre la reproducción y la lactancia caracterizadas por disminución de la postura e incubabilidad, huevos con cáscara frágil y delgada. En vacas a causa del intenso uso metabólico del Ca y P durante la lactancia, aunque la vitamina D no desempeña un papel muy importante en la secreción láctea, su deficiencia produce considerables pérdidas de Ca y P al principio de la lactancia, lo que demuestra que la vitamina Des necesaria para la vaca lechera y contribuye a prevenir la fiebre de leche. Después del parto, debido a la deficiencia de la vitamina, puede presentarse hipocalcemia, Hipomagnesemia y hipofosfatemia. Metabolismo de la vitamina D No se conoce exactamente el metabolismo y el sistema de regulación de la vitamina D, algunos estudios aseveran que se efectúa por retroalimentación o "". Parece

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que la hipocalcemia e hipofosfatemia por deficiencia de la vitamina D por acción de 'la hormona Paratiroidea, estimula los mecanismos de actividad que una enzima tiene sobre el riñón para controlar la excreción de estos dos elementos. El exceso de Vitamina D se excreta por la Bilis, el cuerpo animal no tiene capacidad para almacenar la Vitamina D la cual se almacena menos que la vitamina A, principalmente en el hígado y otros tejidos. Se presenta una buena transferencia de la vitamina (vaca y oveja) a los terneros y corderitos durante el embarazo y estos tienen buena cantidad de reserva para cubrir las demandas durante seis semanas después del nacimiento. La vitamina D y la energía radiante Las provitaminas al ser expuestas a la luz ultravioleta son activadas y adquieren su poder antirraquítico por acción radiante del sol, la cual activa el ergosterol en los forrajes verdes o durante la henificación. Esta acción del sol es más intensa sobre el mismo organismo que la ejercida sobre la vitamina D; la radiación solar es más intensa en los trópicos, los animales que viven al aire libre reciben mayor radiación y están menos expuestos a sufrir de deficiencias de Vitamina D, aunque la ración sea muy pobre. Vitamina D en los alimentos Las dos vitaminas se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza, pero sus formas activas están muy limitadas en los alimentos naturales en comparación con cualquiera otra vitamina. En los vegetales se presenta el Ergosterol pero no el Ergocalciferol. El 7dehidro-colesterol de los animales se encuentra en la piel de los cerdos y demás animales. Por estos medios, los alimentos de origen animal se proveen de Vitamina D, además de que los alimentos que contienen las provitaminas que han sido irradiadas o los alimentos comerciales enriquecidos con vitamina D, la contienen en abundancia. Como la Vitamina D no se almacena en los tejidos la mayoría de los productos animales son pobres en vitamina D, con excepción de algunas harinas de pescado; las semillas y subproductos casi no la tienen, lo mismo que los pastos y forrajes en los cuales sólo por acción de la radiación solar se forma la vitamina necesaria. El heno de leguminosas contiene grandes. cantidades, sobre todo el heno abundante en hojas verdes, pero los henos de gramíneas tienen muy poca cantidad. Los henos secados por medios artificiales tienen menos vitamina que los secados y curados al sol. Los aceites del hígado de pescado (Bacalao) son muy ricos en esta vitamina. Suministro de vitamina D Algunos alimentos son enriquecidos por adición de Vitamina D, o sometiendo los alimentos a radiación con luz ultravioleta siempre y cuando se encuentren presentes las provitaminas en el alimento, como el ergosterol (Ergosterol irradiado) y eI7-0ihidro-colesterol activado de mucho uso en aves (Vitamina 03) por ser más efectiva, lo mismo que la levadura y la leche por ser ricas en la provitamina Ergosterol. Actualmente se usa más la Vitamina D que las formas irradiadas. En los planteles cuando la luz solar está restringida notablemente, es necesario suplementar vitamina D en

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las raciones, pero se debe evitar la ¡sobre dosificación con Vitamina D, pura o concentrada, como medida de seguridad para evitar intoxicaciones que afectan el metabolismo del Calcio (Calcinosis), caracterizado por hipercalcemia y depósito de sales de Ca en las arterias, órganos y tejidos, además de malformaciones óseas. Vitamina E Esta vitamina fue conocida inicialmente como un factor específico en la dieta, esencial para la reproducción y está formado por Tocoferoles. La información precisa sobre sus funciones en relación con los animales todavía no es bien conocida. Funciones y signos de deficiencia La vitamina E es esencial para muchas especies animales, los signos de deficiencia son muy variados y por ser esencial para la reproducción, algunos animales muestran degeneración testicular (Conejos, cerdos, gallos); muerte fetal o nacimiento de animales débiles en conejos; anomalías en la reproducción de los bovinos. ovinos, caprinos y equinos aunque no bien relacionados con deficiencia de la vitamina E; distrofia muscular del esqueleto en ovejas, pollos, becerros, conejos y también lesiones cardiacas en conejos, pollos, ovejas y bovinos. En pollos se produce encefalomalacia caracterizada por andar incoordinado, postración y lesiones cerebrales y también la Diátesis exudativa (Hemólisis de los glóbulos rojos), En los cerdos se presenta necrosis hepática. La vitamina E tiene actividad antioxidante para los lípidos, por eso los aceites y grasas ricos en ácidos grasas no saturados como el aceite de hígado de bacalao hacen aumentar los requisitos de Vitamina E, se almacena en grandes cantidades en el hígado y otros órganos, las crías nacen con. reservas suficientes hasta suceder su primera gestación. La vitamina E también es secretada en la leche. Composición de la vitamina E La vitamina E está formada por cuatro tocoferoles: Alfa, Beta, Gamma y Delta, a partir de los cuales se pueden producir sintéticamente. La forma Alfa es la más activa. Los tocoferoles son muy resistentes al calor pero se oxidan con facilidad, se conservan bien en los alimentos comunes y en sus mezclas pero se destruyen por acción de las grasas rancias. El Acetato DL-Alfa-Tocoferol sintético es el patrón internacional para valorar la potencia de la Vitamina E. La vitamina E es sintetizada por las plantas y se encuentra ampliamente distribuida en los alimentos vegetales, abunda en los granos de cereales especialmente en el germen (Germen de trigo). Abunda también en todos los forrajes verdes, en la alfalfa, los productos animales como la leche son pobres igualmente abunda en los aceites vegetales de Soya, maní, algodón pero debido a su forma de extracción con solventes como el éter, las tortas son muy pobres en vitamina E. Los alimentos demasiado molidos provocan la Oxidación de la vitamina.

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Requerimientos Los requerimientos de todas las especies son ampliamente suplidos por los alimentos corrientes, de manera que no es necesario poner especial cuidado en el racionamiento. La vitamina E no es tóxica cuando se istra en grandes cantidades. Vitamina K El factor conocido como productor de la coagulación de la sangre, se le denomina Vitamina K. Funciones y signos de deficiencia La Vitamina K interviene en la coagulación de la sangre mediante la síntesis de protrombina, su carencia aumenta el tiempo de coagulación. Los signos de deficiencia se observan en pollos, conejos y lechones, pero todos los animales la necesitan, aunque los requerimientos en la ración no tienen mucha importancia porque los animales la pueden sintetizar en el tracto digestivo, excepto el pollo. En los animales es frecuente la enfermedad hemorrágica del trébol, porque esta planta contiene Dicumarol causante de la disminución de Protrombina. Composición Existen dos compuestos hidrosolubles de Vitamina K, la K1 o Filoquinona aislada de la alfalfa y la K2 aislada de la harina de pescado. La Vitamina K se produce sintéticamente: la Naftoquina llamada Menadiona, es muy activa, más que la K1. Síntesis bacteriana Los microorganismos del tracto digestivo sintetizan varias vitaminas lo cual modifica las recomendaciones dietéticas para algunas vitaminas, sobre todo las del complejo B. La vitamina K es sintetizada en el rumen de los rumiantes (Bovinos, ovinos y caprinos) y en los monogástricos se efectúa en el intestino grueso, aunque no hay absorción sustancial desde el intestino grueso porque los cuerpos bacteriales que sintetizan la vitamina y la contienen no alcanzan a ser procesados, pero en los animales coprófagos como el conejo y el curí si la aprovechan al ingerir sus propias excretas. En los rumiantes como el proceso es realizado en el rumen, las bacterias son digeridas en el intestino delgado y la Vitamina es absorbida directamente desde allí. En las aves la síntesis es muy limitada por lo corto del intestino. Vitamina K en los alimentos Casi todos los alimentos contienen cantidades suficientes de vitamina K, para suplir los requerimientos de los animales, con excepción de las aves. Los rumiantes reciben suficiente cantidad proveniente de la síntesis bacteria!. Todos los forrajes verdes, frescos o

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secos y la harina de pescado contienen abundante vitamina K.

Lección 35 Vitaminas hidrosolubles (vitaminas del complejo b) Las vitaminas del complejo B, llamadas "Hidrosolubles" son sintetizadas en grandes cantidades por las bacterias del tracto digestivo; los rumiantes en el rumen o en el ciego de los herbívoros. Todos los forrajes verdes, ensilajes, henos, son excelentes fuentes de las vitaminas de esta clase. El cerdo es una excepción, si no recibe suficientes vitaminas en la dieta puede sufrir deficiencias por no poderlas sintetizar rápidamente y en las aves es necesario adicionar casi siempre Riboflavina. Tiamina (Vitamina B1) El cofactor para prevenir el Beriberi en los humanos y la Polineuritis de las palomas fue llamado posteriormente Vitamina B1 hidrosoluble y luego Tiamina. Está constituida por dos factores diferentes por su naturaleza química y fisiológica, el factor B1 se refiere al antineurítico. Sólo los rumiantes no requieren de esta vitamina en la dieta pero los demás si deben recibirla en los alimentos. Funciones y síntomas de deficiencia Esta vitamina es esencial para el metabolismo, su acción a nivel celular se efectúa como coenzima en las decarboxilaciones enzimáticas, como la que transforma el Piruvato a acetato para entrar al Ciclo de Krebs, esta reacción es esencial en el metabolismo de los carbohidratos que proveen energía en todos los procesos corporales. Si hay deficiencia de vitamina B1 los ácidos pirúvico y láctico se acumulan produciendo los síntomas de deficiencia característicos de la Polineuritis y el Beriberi: disminución del ritmo cardiaco, agrandamiento del corazón, edemas, disturbios gastrointestinales, falta de apetito y debilidad muscular. En los cerdos hay disminución del crecimiento, pérdida del apetito y del peso corporal, vómito, pulso lento, baja temperatura, síntomas nerviosos, alteraciones cardiacas. En las aves, además de los signos anteriores también se observan convulsiones frecuentes (Polineuritis) con presentación de opistotono (contracción del cuello hacia atrás). En los caballos se observan síntomas nerviosos, incoordinación, fallas en I_ reproducción, en las deficiencias de otras vitaminas como la 86 y de Acido Pantoténico, se observan síntomas parecidos. Estructura y metabolismo La Tiamina contiene Carbohidratos, nitrógeno y Azufre. Es soluble en alcohol yagua y se destruye fácilmente por el calor, se absorbe del Intestino delgado, va al hígado pero se almacena poco en el organismo y es excretada. por la orina, por eso el organismo necesita suministro constante, con excepción del cerdo que si. acumula Tiamina por largo tiempo. La

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Tiamina no es necesaria en las dietas porque el organismo puede sintetizarla especialmente en el rumen de los rumiantes y en el ciego del caballo y conejo, pero en los rumiantes jóvenes si es factible la presentación de deficiencias. Los rumiantes alimentados con grandes cantidades de melaza, abundante en carbohidratos solubles y con poca fibra, presentan lesiones nerviosas llamada Poliencefalomalacia. La Tiamina tiene una antivitamina, la Piritiamina que produce síntomas de deficiencia de Tiamina. La Tiaminasa desdobla la Tiamina y la inactiva, proceso que se presenta en los caballos cuando consumen helecho provocando síntomas de deficiencia de Tiamina. Tiamina en los alimentos La unidad Oficial de la Tiamina se expresa en UI y USP, que indica la actividad biológica de 3 µg de Hidrocloruro de Tiamina pura. Un miligramo de Tiamina es igual a 33 UI. La Tiamina abunda en los granos de cereales, especialmente en el germen y las cubiertas externas. El germen de trigo y la levadura de cerveza son bastante ricos en Tiamina. En los forrajes (heno) es más abundante en los pastos tiernos con abundante hoja. La mayoría de los alimentos suministran cantidades adecuadas de Tiamina y en el caso de los rumiantes no es ningún problema su provisión dietética. Riboflavina Anteriormente se creía que el efecto de las Vitaminas Hidrosolubles se debía a factores antineuríticos, de estos factores se identificó uno, el cual se denominó Riboflavina (Vitamina G o 82) que es esencial en la dieta de todos los animales excepto en los rumiantes. Funciones y signos de deficiencia La Riboflavina actúa en un gran número de sistemas enzimáticos en forma de dos Coenzimas, La Flavina Móno Nucleótida(FMN) y la Flavina Adenina Dinucleótida (FDA), las Flavoproteínas son las enzimas que contienen estas dos Flavinas, desempeña papeles importantísimos en la liberación de energía de los alimentos y en la asimilación de los nutrientes, su deficiencia produce una gran variedad de síntomas no bien relacionados con sus funciones bioquímicas. En los pollos, se presenta diarrea y parálisis de las Patas Curvas, lo que hace que caminen sobre los tarsos. En las gallinas hay disminución de la postura y de la incubabilidad. En los cerdos las patas se curvan y están rígidas, hay engrosamiento de la piel, erupciones cutáneas, exudados en el dorso, lomo y costados, opacidad de la córnea y cataratas. En terneros y corderos es esencial para el metabolismo, pero una vez establecido la función ruminal no hay problemas de la ausencia de la vitamina. En todas las especies afectadas por deficiencia hay reducción del crecimiento y de la eficiencia alimenticia. Los síntomas anteriormente descritos y los que afectan alojo, la piel y el sistema nervioso no son típicos de la deficiencia de Riboflavina y son comunes a otras avitaminosis. Estructura química y metabolismo

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La Riboflavina es poco soluble en agua pura pero si en las soluciones básicas o ácidas. La luz natural la destruye. La vitamina es sintetizada en el rumen y Ciego, los suministros amplios dependen mucho de la clase de ración; las dietas ricas en dextrinas y almidón aumentan su producción pero las dietas ricas en proteínas, sacarosa, celulosa o lactosa, la disminuyen. Una vez absorbida la vitamina desde el intestino, se almacena en muy escasas cantidades en los tejidos y los excedentes se excretan rápidamente en la orina. En los cerdos los requerimientos de Riboflavina aumentan en los climas fríos. Riboflavina en los alimentos Esta Vitamina es sintetizada por las Levaduras, Hongos y Bacterias pero no por los tejidos animales. Los animales dependen de los suministros en la ración (Monogástricos) y de la síntesis bacterial en los rumiantes. Los Forrajes verdes con mucha hoja son ricos en Riboflavina, los cereales y subproductos son pobres lo mismo que las tortas de oleaginosas, las levaduras y los subproductos lácteos son bastante ricos. Niacina Los compuestos Nicotinamida y el Acido Nicotínico fueron encontrados muy efectivos para el tratamiento de la Pelagra en humanos y la Lengua negra de los perros, por lo que estos compuestos se les han reconocido como vitaminas, conocidas con el nombre de Niacina. Funciones y signos de deficiencia La Niacina es componente de dos coenzimas, la Nicotinamida Adenina Dinucleótida (NAD) y la Nicotinamida Adenina Dinucleótida Fosfato (NADP). Las enzimas que contienen estas dos Coenzimas son partes importantes del metabolismo de los carbohidratos, Proteínas, lípidos y actúan en diversos sistemas biológicos como transportadores de Hidrógeno. Los signos de deficiencia, son la Pelagra (Humanos) y en forma similar se observan signos en los cerdos y pollos, úlceras en la boca o pico, dermatitis, pérdida del apetito y del peso, diarrea, vómito, anemia. En los pollos hay poco crecimiento, síntomas bucales parecidos a la lengua negra de los perros, plumaje pobre, dermatitis escamosa, alargamiento del tarso. Estructura química La Niacina es muy resistente al calor, aire, luz y álcalis por lo cual son muy estables en los alimentos. Existen cuatro antivitaminas para la Niacina. Se absorbe fácilmente del intestino delgado de donde va al hígado, pero se almacena allí muy poco y se excreta por la orina.

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Interrelación del Acido Nicotínico y el Triptófano Las dietas abundantes en maíz incrementan las necesidades de Niacina en los Pollos. En Cerdos y Pollos se estableció la existencia de una interrelación entre el nivel de Proteínas y las necesidades de Acido Nicotínico, sobre todo aquellas proteínas con elevado contenido de Triptófano (Aminoácido) que es precursor de la Niacina en el animal. La Niacina es sintetizada en el organismo y tiene como precursor al Triptófano del alimento, que también se usa para sintetizar proteína, con la colaboración de otras vitaminas como la riboflavina, la Tiamina y la Vitamina 86. La Nicotinamida es una necesidad metabólica para todas las especies. Los rumiantes no tienen necesidades dietéticas y para los monogástricos sus necesidades dependen de la intensidad de la síntesis a partir del Triptófano. Los cerdos y aves alimentados con proteínas ricas en Triptófano no sufren de deficiencia de Niacina. Niacina en los alimentos La niacina en el maíz, trigo, arroz y cebada, se encuentra ligada y no disponible para los cerdos y pollos, pero mediante el cocimiento de estos granos se libera, se encuentra en muchos alimentos pero la que contienen los cereales es de muy baja disponibilidad. Las fuentes más ricas son la harina de pescado, los granos secos de la destilería de cebada, levaduras y las harinas de oleaginosas; los forrajes verdes son mediocres y la leche y subproductos son pobres. Vitamina B6 Piridoxina Del antiguo complejo B, separado en Riboflavina y su factor completamentario denominado Vitamina B6 que curaba la dermatitis se le denominó más tarde Piridoxina que tiene naturaleza múltiple, Piridoxal y Piridoxamina y se le llama simplemente Vitamina 86. Esta vitamina es esencial para el pollo y el cerdo y para el metabolismo de los rumiantes (Becerros, corderos, cabritos) antes del desarrollo de las funciones del rumen, donde es sintetizada en los animales ya adultos. En el caballo es sintetizada en el ciego. Funciones y síntomas de deficiencia La Piridoxina se relaciona con muchos sistemas enzimáticos del metabolismo de las proteínas y aminoácidos, es esencial para el metabolismo del Triptófano y de las grasas. El síntoma clásico de la deficiencia es la dermatitis en las ratas pero esta no se observa en otros animales, pero si las convulsiones. En los cerdos hay anemia, convulsiones epileptiformes y crecimiento lento; en Pollos hay excitabilidad, movimientos espasmódicos sin sentido y convulsiones con agotamiento total, supresión del apetito y crecimiento lento. En las gallinas disminuye la postura y la incubabilidad. Esta vitamina se encuentra ampliamente en la mayoría de los alimentos por eso las posibilidades de que los animales desarrollen síntomas de deficiencia es muy limitada, además los rumiantes pueden sintetizarla en el rumen y aún en el intestino. Cuando los alimentos contienen exceso de proteína, los requerimientos de la vitamina B6 se

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incrementan. Los tres compuestos de la Piridoxina son hidrosolubles, poco estables al calor y se interconvierten con los demás recíprocamente. La Vitamina B6 se encuentra ampliamente distribuida en todos los alimentos, son muy ricos las levaduras, la carne, la leche, los granos de cereales, las verduras y legumbres. Gráfico 32 Cerdo con deficiencia de vitamina B6

Fuente Nutrición Animal Maynard

Acido Pantoténico El Acido Pantoténico es un factor de crecimiento asociado con la dermatitis específica de los pollos, es ingrediente esencial para la alimentación de los cerdos y aves, es sintetizada en el rumen en cantidades suficientes para suplir los requerimientos de los rumiantes y también es sintetizada en el intestino delgado de todas las especies animales lo mismo que en el caballo y en el conejo, el cual la sintetiza en el ciego. Funciones y síntomas de deficiencia El Acido Pantoténico forma parte de la Coenzima que acetila las sulfonamidas (Coenzima A) y participa en otras reacciones bioquímicas esenciales en el metabolismo. Se combina con elementos de los carbohidratos, grasas y aminoácidos para formar el Acetil Co A, paso fundamental en el ciclo del Acido Cítrico (Krebs), por su intervención en este ciclo sus funciones son muy variadas y los signos de deficiencia también. Es esencial en la síntesis y catabolismo de las grasas y en la síntesis de los Esteroides. En general los síntomas de deficiencia se manifiestan por fallas en la reproducción, y en el crecimiento, lesiones en la piel y pelo, afecciones gastrointestinales y del sistema nervioso. En pollos hay retardo de crecimiento y desarrollo del plumaje, dermatitis con presentación de costras pardas, granulosas y pegajosas con costras alrededor del pico, fosas nasales y en las patas; en las gallinas disminuye la postura y la incubabilidad. En los cerdos, la piel tiene el aspecto del escorbuto, con el pelaje adelgazado, secreciones alrededor de los ojos, problemas gastrointestinales, crecimiento lento y un paso característico llamado "paso de ganso".

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Acido Pantoténico en los alimentos El Acido Pantoténico se encuentra ampliamente en todos los alimentos vegetales y animales por lo que es difícil que se presenten síntomas de deficiencia. Son muy ricos la alfalfa, el maní, la melaza de caña, las levaduras, el salvado de arroz y el trigo, laS semillas de cereales y subproductos. Biotina La Biotina es el factor denominado "H" esencial para el crecimiento de las levaduras y bacterias, el cual tiene un factor inhibidor denominado "Avidina" en los alimentos, que puede combinarse con la biotina en el intestino impidiendo su absorción. Funciones y signos de deficiencia La Biotina es un agente metabólico esencial para los animales, es constituyente de varios sistemas enzimáticos que actúan en la fijación del Dióxido de Carbono y también en la decarboxilación de varios procesos metabólicos como en la síntesis de las grasas, también actúa en los sistemas de desanimación de los aminoácidos en las bacterias. Los síntomas de deficiencia se manifiestan por dermatitis, pérdida del pelo o plumaje y reducción del crecimiento. En las gallinas disminuye la incubabilidad, en los pollos la deficiencia va ligada a la deficiencia de Manganeso, Colina y Acido Fólico que producen la Perosis. Los síntomas en pollos y cerdos no se consideran típicos de la deficiencia de Biotina muchas veces similares a los causados por deficiencia de las vitaminas del complejo B. Los síntomas de deficiencia sólo aparecen con el suministro de raciones deficientes en la Vitamina, por el suministro de clara de huevo que contiene "Avidina y al inhibir la síntesis bacterial en el intestino por suministro de drogas del tipo de las sulfas. Los Bovinos, ovinos y caprinos la sintetizan en el rumen y también en el intestino de muchas especies. Biotina en los alimentos La Biotina se encuentra ampliamente en los alimentos vegetales y animales y en otros alimentos, como las levaduras, leche, melaza, torta de maní. Colina La Colina es constituyente del fosfolípido Lecitina y se considera esencial bajo algunas condiciones. Los ácidos grasos y el glicerol de la Lecitina provienen del metabolismo de los carbohidratos y grasas pero la Colina debe suplementarse en la ración. Funciones y signos de deficiencia La Colina es un agente metabólico esencial para la construcción y mantenimiento de las estructuras celulares, para el metabolismo de las grasas en el hígado, previniendo su engrasamiento y la acumulación de grasas (Factor Lipolítico), también es esencial para formar la Acetil-Colina encargada de la transmisión de los impulsos nerviosos y también contribuye a prevenir la Perosis.

200


Se observan deficiencias en pollos y cerdos; crecimiento y desarrollo lento, hígado graso; en los pollos se asocia con la perosis y en los cerdos hay decaimiento general e incoordinación de movimientos. La Metionina puede reemplazar en forma parcial a la Colina como ingrediente alimenticio esencial, la Colina junto con la Homocisteina sustituye los requerimientos de metionina. En el cuerpo animal la Colina necesita de la participación de la Metionina y Cistina y del complemento del Acido Fólico y de la Vitamina B12. En los pollos es importante nutricionalmente la interacción entre la metionina y la Colina y la relacionada con la perosis de los pollos, problema en el que interviene también la 8iotina y el Acido Fólico. Contenido de los alimentos Las necesidades metabólicas de la Colina pueden ser cubiertas por la Colina de la ración y por síntesis corporal, pero esta no es lo suficiente rápida para cubrir los requerimientos durante el crecimiento acelerado, lo que hace aparecer los síntomas de deficiencia, por lo tanto se debe complementar en la ración Colina, Metionina y Cisteina, además de Acido Fólico y Vitamina B12. La Colina se encuentra en todos los alimentos que contienen grasa. Como una parte de los requerimientos del organismo son suplidos por síntesis corporal y otra por los alimentos, es difícil la presentación de signos de deficiencia con raciones comunes, siempre y cuando se usen alimentos con buen contenido de lípidos. Acido Fólico (Folacina) La presencia de una gran variedad de factores no identificados relacionados con diversos signos de deficiencia, condujeron a identificar uno de esos factores como Acido Fólico (Antes Vitamina M) o Folacina, que agrupó varias formas de Folacina con actividades biológicas similares. Funciones y signos de deficiencia El Acido Fólico interviene en la transferencia de unidades de un Carbono en varias reacciones, análogamente como el caso del Acido Pantoténico que transfiere unidades de dos carbones. El Acido Fólico integra la formación de algunas enzimas. Es esencial en la dieta de aves y conejos. Es sintetizado en el intestino en cantidades suficientes para suplir los requerimientos. También hay síntesis en el rumen, pero los terneros y corderos requieren Acido Fólico mientras se desarrolla la actividad ruminal. Como signos deficitarios se presenta anemia macrocitica y Leucopenia (reducción del número de glóbulos blancos). En los pollos se retarda el crecimiento, el emplumado es muy pobre y muestra despigmentación. El Acido Fólico y la Vitamina B12 participan en el metabolismo de varios compuestos que intervienen en la formación de los ácidos nucleicos. Contenido en los alimentos El Acido Fólico se encuentra ampliamente en todas las plantas y animales, son muy ricos los vegetales verdes frondosos, la carne, los cereales, el fríjol y la soya.

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Vitamina B 12 (Cianocobalamina) La Vitamina B12 antes llamada Factor Antianemia Perniciosa (AAP) del Hígado es también considerada como un factor de crecimiento de los animales. La Vitamina B12 Y el factor Proteína Animal, es esencial para el crecimiento de los pollos cuando se alimentan exclusivamente de raciones a base de ingredientes de sólo vegetales sin adición de subproductos de origen animal (Sangre, carne, harina de pescado). A la Vitamina B12 también llamada factor de crecimiento de pollo se la considera esencial para la buena incubabilidad. Las heces de las gallinas y ovinos contienen microorganismos capaces de sintetizar este factor de crecimiento. La Vitamina B12 es un nombre genérico para un grupo de compuestos que tienen la actividad de la Vitamina B12, con una estructura química muy compleja, por tener un átomo de Cobalto en el centro de su unidad (Cianocobalamina) con un grupo cianuro el cual puede ser sustituido por un grupo hidroxilo (Hidroxicobalamina) o un grupo nitrito (Nitrocobalamina) denominados todos como Cobalaminas muy activas. Funciones y signos de deficiencia La vitamina B12 funciona como una coenzima en muchas reacciones metabólicas. Es esencial en los rumiantes en el metabolismo del ácido propiónico originado por la desintegración de los carbohidratos durante la fermentación ruminal y su posterior ingreso al ciclo Tricarboxílico, su deficiencia se puede inducir por adición en la ración de altas cantidades de ácido propiónico. La Vitamina B12 juega un papel muy importante en la síntesis de proteína y en el metabolismo de las purinas. La anemia perniciosa se presenta con síntomas nerviosos en los humanos pero no se produce en los animales, en los cuales los signos más característicos son la disminución del crecimiento en pollos y cerdos, con incoordinación del tren posterior y andar vacilante. En las gallinas la producción de huevos no disminuye pero si se afecta la incubabilidad y los pollitos nacen con anormalidades óseas, semejantes a la perosis. En los cerdos se afecta la reproducción. En los rumiantes la Vitamina B12 es esencial dietéticamente hasta que el rumen entre en funcionamiento, sitio donde la vitamina es sintetizada si el animal recibe cantidades adecuadas de Cobalto, de ahí porque las heces de los rumiantes tienen grandes cantidades de Vitamina B12 (Factor del Estiércol de las Vacas). Son síntomas de deficiencia la detención del crecimient9, disminución del apetito y la incoordinación de los movimientos. La restricción de forrajes en la ración por sustitución de grandes cantidades de concentrados puede disminuir la síntesis de Vitamina B12 en el rumen lo cual tiene alguna relación con la Cetosis o con el síndrome de la baja de la grasa de la leche. En los cerdos y otros animales también se observa síntesis de la vitamina en el intestino. La deficiencia .de Vitamina B12 puede inducir una deficiencia del Ácido Fólico. Contenido en los alimentos Los alimentos de origen vegetal carecen de esta vitamina, sólo se encuentran en los alimentos de origen animal (de animales que ingieren productos animales o porque los

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sintetizan en su propio organismo). Así que los herbívoros dependen de su propia síntesis o de la suplementación en la dieta con productos de origen animal o con productos de fermentación. 35.1 Otras vitaminas del grupo B Para los animales domésticos: rumiantes, aves, conejos, caballos y cerdos, las otras vitaminas del complejo B como el lnusitol y el Acido Paraaminobenzoico carecen de interés. Por ser compuestos que no tienen funciones esenciales ni manifestaciones de signos de deficiencias específicas, .no se considera hasta el momento como esenciales dietéticamente, lo mismo que la Vitamina C o ácido Ascórbico, de importancia únicamente para los conejos Tabla 22 funciones y signos de deficiencia de las vitaminas Vitamina

A

D

E

Funciones

Signos de deficiencia

Constituyente Rodopsina

Xeroftalmia

(Pigmento Visual)

Queratinización tejido

Mantenimiento de los epi-

ocular, ceguera nocturna

telíos. Papel en síntesis

Mala salud de todas las

mucopolisacáridos.

mucosas.

Promueve crecImiento y

Raquitismo (Jóvenes)

mineralización del hueso

Deformación de huesos

aumenta absorción del Ca

Osteomalacia en adultos.

Antioxidante

Anemia

Previene daños membrana Celular Reproducción K

Coagulación de la sangre

Severas hemorragias

Formación de Protrombina

Hemorragias internas Disminución coagulación

B1

B2

Tiamina Sistema enzimático en

Edemas, fallas cardíacas

reacciones envueltas en

Beriberi.

remoción de CO2.

Afección nervios

Protección nervios.

Periféricos

Riboflavina Constituyente dos flavi-

Labios enrojecidos

nas. Coenzima en metabo-

Costras en las comisuras

203

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Vitamina

Niacina

86

Funciones

Signos de deficiencia

lismo de energético, FAD

Bucales, lesiones en los

y FMN.

ojos.

Constituyente dos coenzi-

Pelagra, lesiones en la

más envueltas en o)tida-

piel. Desórdenes nervio-

ción-reducción NAD y

soso lesiones gastro-

NADP

intestinales.

Piridoxina Coenzima Piridoxal Fosfato

Irritabilidad, convulsio

Envuelta en metabolismo

nes musculares, dermati-

de amino ácidos.

tis en los párpados Cálculos renales.

Acido

Constituyente Coenzima A

Fatiga, incoordinación

Panto-

Envuelta en metabolismo

náuseas, disturbios de

Ténico

de la energía

la reproducción.

Folacina

Coenzima en transferencia

Anemia

de carbono en ácidos

Disturbios gastrointesti-

nucleicos y en metabo-

nales, diarrea, lengua roja.

lismo de los aminoácidos. B12

Coenzima en transferencia

desórdenes neurológicos

de Carbono en unidades

Anemia

simples en el metabolismo

mal crecimiento.

de ácidos nucleicos. 8iotina

Coenzima de la síntesis

Fatiga, depresión,

de las grasas. Metabolis-

náuseas, Dermatitis,

mo de amin9 ácidos

Dolores musculares.

Formación de Glucógeno. Colina

Constituyente Fosfolí-

Crecimiento lento

pidos Precursor Acetil

Hígado graso

Colina, Transmisión

decaimiento, incoordi-

neuromuscular.

nación.

204

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 23 Deficiencias nutritivas y sus síntomas en aves Anormalidades y lesiones clínicamente detectables Estado General Crecimiento reducido Disminución producción de huevos Sistema Tegumentario Mala formación de plumaje, desigualdad Conjuntivitis, faringitis, sinusitis en pollos Despigmentación del plumaje Dermatitis costrosa alrededor del pico, ojos y planta del pie Diátesis exudativa Estomatitis Sistema esquelético y locomotor Poca densidad esqueleto, articulaciones y cortocondrales hinchadas, epífisis irregulares y ensanchados, hipertrofia de la paratiroidea Poca densidad de los huesos, fracturas vértebras y huesos largos, hipertrofia paratiroidea, osteomalacia en gallinas Condodistrofia, hinchazón del tarso distal y metatarso proximal Desplazamiento tendón gastronemio Hinchazón de las corvas sin desplazamiento del tendón Parálisis de “dedos torcidos” hinchazón nervio braquial y ciático Distrofia Muscular, miopatía cardiaca y de molleja (pavos) Sistema vascular Hipertrofia cardiaca Hemorragia subcutánea y general Anemia microcítica y macrocítica Sistema nervioso Opistótonos, retracción de la cabeza y distensión de las patas Ataxia Incoordinación y recumbencia lateral con encefalomalacia Convulsiones Ataques tetánicos Parálisis cervical Incubabilidad Menor incubabilidad con embriones en mala posición. Muertes embriónicas prematuras Edema y apatía. Reducción de la incubabilidad Lesiones hemorrágicas en pollitos recién nacidos

Deficiencia de mineral o vitamina Todas las vitaminas minetales, aminoácidos y ácidos grasos esenciales Todos los anteriores excepto Niacina, B12 y Biotita Todo lo anterior, especialmente metionina Vitamina A Hierro, lisina Acido pantoténico y biotina Vitamina E y selenio Niacina Calcio, fósforo vitamina D3 Calcio, fósforo vitamina D3 Acido fólico, piridoxina Manganeso, zinc, colina, biotina. Niacina Riboflavina Vitamina E, Selenio, Metionina

Cobre Vitamina K Hierro, ácido fólico y vitaminas B12 Tiamina Vitamina A Vitamina E Piridoxina Magnesio Acido fólico Vitamina A Vitamina E Riboflavina Biotina, piridoxina, ácido pantoténico Vitamina K

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Varios Nefrosis e hiperuricemia Degeneración pancreática Hígado graso y riñón en pollos broiler Atrofia de las gónadas Sensibilidad a enfermedades respiratorias Síndrome hígado graso en gallinas Calidad huevos Cáscaras delgadas Manchas de sangre

Vitamina A Vitamina E Biotina Vitamina E, Piridoxina Vitaminas A, E , ácido pantoténico infecciosas Colina, metionina, mala relación E :P

Calcio, fósforo, vitamina D3, magnesio, Zinc Vitamina A, vitamina K

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Actividades de Autoevaluación de la UNIDAD 2 CUESTIONARIO 1. Cómo se clasifican los carbohidratos de acuerdo con su composición química? 2. Describa la acción del glucógeno dentro de la célula muscular 3. Cómo se lleva a cabo la absorción de los ácidos grasos volátiles en los rumiantes? 4. Los microorganismos del rumen, al fermentar los nutrientes poroducen diferentes productos finales. Enuncie y cuestione estos productos 5. Mencione por lo menos un aspecto que caracterice el grupo de compuestos denominados ácidos grasos volátiles 6. Cúal es la forma de prevenir las grasas de la rancidez? 7. Por qué en algunas vacas despúes del parto se puede producir aumento de cuerpos cetónicos en sangre? 8. Cúal es la razón por la cual los rumiantes no pueden convertir la glucosa en grasa? 9. Discuta y analice la importancia de los aminoácidos esenciales 10. Analice los factores que afectan la digestibilidad de las proteínas 11. Realice un esquema sobre las principales rutas seguidas por los aminoácidos durante su metabolismo 12. . Exponga las funciones generales de los minerales en el organismo 13. De qué manera se moviliza el calcio en los animales 14. Qué particularidad presenta el hierro en el metabolismo? 15. Cúales son las anomalías que se preentan por deficiencia de hierro? 16. Explique las funciones y síntomas de deficiencia de la vitamina A 17. De qué manera incide la vitamina D en el metabolismo del calcio? 18. Exponga las funciones y signos de deficiencia de la vitamina B12

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FUENTES DOCUMENTALES Bondi Aron. Nutrición Animal. 1.997 Castaño O., M. El conejo doméstico. Manual Asist, Tec. 14, ICA, 1974 Laredo, M.A., A. Cuesta. Técnicas para evaluación de forrajes y análisis de minerales en tejido vegetal y animal. ICA. Tibaitata, 1985. Laredo C., M.A. Los minerales y el comportamiento productivo del ganado de carne. Carta Ganadera. 21, 3, 1986. Lascano, C., et al. Bancos de proteina como alternativa para suplementacion del ganado en pastoreo. Carta Ganadera. 21, 10, 1984. Maynard, L.A., Lossli, J.K. Nutricion animal. 2 Ed. McGraw-Hill. Mexico. 1989. Ministerio de Agricultura, Cuba. Producción y uso de alimentos para la nutrición animal a Partir de la caña de azúcar. 1983. Mohar Filiberto. Bioquímica animal. Cuba. 1990. Paez G., Asdrúbal. Aspectos generales sobre nutrición en avicultura. Carta Ganadera. 23, 3, 1986. Parra, R. La nutrición nitrogenada de los rumiantes en el trópico. Carta Ganadera. 21, 9, 1984. Parra, R. Procesamiento físico-químico de los residuos agrícolas fibrosos. Carta Ganadera. 21, 8, 1984. Pérez l., F. Potencial nutritivo de los pastos tropicales para la Producción de leche. ICA La Habana, Cuba. 1989. Poultry Breeding Farms Limited. Ontario Canada. Shaver, General Husbandry Recommendations. Preston, T.R. Y Leng, R.R. Ajustando los sistemas de producción pecuaria a los recursos disponibles: Aspectos básicos y aplicación del nuevo enfoque sobre la nutricion de rumiantes en el trópico. 1 a Ed. CONDRIT. Cali, Colombia. 1989. Raffler, R.E. and Satter, L.D. Relationship between ruminal ammonia and Non protein Nitrogen utilization by rumiantes. Development of a method for predicting Non Protein Nitrogen Utilization by cattle.J.Dairy Sci. 58, 12, 1974. Rojas, S.W. Nutrición General 501. Escuela graduados. ICA, U. Nal. 1971. Sisson, S. y Grossman, J.M. Anatomía de los animales domésticos. Salvat Editores. 3 edic. 1953. Smith, A.M. and J.T. Ried. Use of Chromic oxide as indicator of fecal out put . for the purpose of determining the intake of nature herbage by grazing cows. J. Dairy Sci. 37, 1955. Smith, L.W. and Wheeler, W.E. Nutritional and economic value of animal excreta. J. Animal Sci. 48, 1, 1979

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UNIDAD

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ALIMENTACIÓN ANIMAL CAPITULO 7 LOS ALIMENTOS Introducción Identificar, clasificar y conocer las características de los diversos ingredientes usados en la alimentación, permite hacer un uso racional en la formulación de dietas de los animales de granja, ya que ello permite realizar una adecuada combinación de los mismos. Entender la potencialidad que representa el uso a nivel regional de fuentes no convencionales de alimentación animal, como alternativa nutricional y económica.

Lección 36 Clasificación de los alimentos Básicos o energéticos Vegetales CONCENTRADOS con menos del 18% de fibra cruda

Proteínicos Animales

>20% de proteína

Forrajes secos NO CONCENTRADOS >18% FC

OTROS

Forrajes verdes Vitaminas Minerales Aditivos

Alimento es cualquier producto natural o artificial, que puede ser usado en la dieta y tiene valor nutritivo. Existen términos para designar algunos alimentos, como se ve a continuación : • Alimento completo o balanceado : Es el adecuado desde el punto de vista nutricional y destinado para un animal especifico en un determinado estado fisiológico o de producción. Este alimento completo puede suministrarse como dieta exclusiva, adicionando solamente agua. 209


• Alimento a voluntad : Sistema de alimentación mediante el cual los animales tienen libre y continuo a los alimentos tanto individuales como mezclados. • Alimento comercial : Formado por todos los materiales que se distribuyen con el objeto de usarlo como alimento para animales, exceptuando las semillas enteras sin procesar (maíz, trigo), henos, tamos, residuos de cosechas para ensilar. Todo sin mezclar. • Alimento tosco : Material vegetal compuesto principalmente por residuos de cosechas. Son elevados en fibra, de baja digestibilidad y baja proteína ; esto incluye las pajas, tamos, bagazo de caña, cascarilla de arroz o algodón, tusas de maíz, etc. • Alimento formulado: Constituido por dos o mas ingredientes mezclados y elaborados bajo unas especificaciones previas. • Alimento medicado: Es cualquier alimento que contenga algún medicamento que afecte las estructuras orgánicas o las funciones de los anímale, se incluyen los antibióticos que se agregan para promover el crecimiento o eficiencia de la conversión alimenticia. • Cerniduras: Materiales obtenido de la limpieza de los granos. • Aditivos: Constituyente o combinación de ingredientes que se agrega a un alimento para animales, alterando sus características. Puede ser concentrado, premezcla y aditivo suplemento. a. Aditivo concentrado : Producto destinado para ser diluido en la preparación de un alimento completo . Estos aditivos son nocivos cuando se usan por encima de los niveles requeridos por el animal b. Aditivo premezcla : Materiales alimenticios que han sido previamente mezclados o diluidos por un vehículo, antes de incorporarse a la ración definitiva. c. Aditivos suplementario. Contiene elevadas cantidades de proteína, elementos minerales o alguna vitamina en particular. • Alimentos básicos: Términos utilizados para designar todos los granos y sus subproductos cuya proteína está entre el 10-14%, fibra bruta no excede del 18% y extracto etéreo menos al 5%. • Alimento concentrado: Técnicamente todos los alimentos que proporcionan principios inmediatos (proteína, grasa e hidratos de carbono). Comercialmente el término “concentrado” indica una concentración de proteínas, minerales o vitaminas mucho mayor que el porcentaje normal de los alimentos básicos. Estos concentrados se presentan en forma de mezclas, las cuales suministran varios nutrientes individuales que refuerzan los alimentos básicos para obtener raciones adecuadas. Términos para designar alimentos sometidos a preparación

a. Harina Se utiliza este término para designar las materias primas, raciones o mezclas de

alimentos constituidas exclusivamente por ingredientes molidos. La ventaja es que no exige otra preparación y la desventaja es que es demasiado polvoriento. b. Triturados: Su preparación consiste en que los granos enteros son triturados con rodillos para emplearlos en la alimentación. Se produce menos polvo. c. Comprimidos: También llamados gránulos o pellets. Su preparación consiste en hacer pasar la materia prima molida y humedecida a través de las matrices perforadas utilizando presión.. A medida que van saliendo los cordones del producto, son cortados en pequeñas porciones. Este método de preparación tiene algunas ventajas desde el punto de vista nutritivo y de manejo. Por no ser un alimento de carácter polvoriento los animales desperdician menos cantidad y consumes mayores cantidades. Uno de los problemas es la consistencia del gránulo para evitar fracturas y desmenuzado al manejarlo. La melaza 210


incorporada en una proporción del 5-10% preservan los gránulos del desmenuzamiento. d. Crumbelizados: Resultan de desmenuzar los gránulos o comprimidos, pueden someterse a la acción de un tamiz para obtener la uniformidad de las partículas, tiene la ventaja de no ser pulverulento y tener forma granular. Es utilizada principalmente en pollos recién nacidos. Ración Se define como la cantidad de comida o de la mezcla de alimentos que forma la dieta en 24 horas, bien sea de una sola vez o en varias porciones durante el día. Dieta

Es un ingrediente alimenticio o mezcla de ellos, incluyendo el agua, consumido por los animales.

Lección 37 Concentrados Son alimentos que proporcionan principios inmediatos. Dentro de esta categoría se incluyen alimentos con gran cantidad de energía utilizable por unidad de peso, lo cual se atribuye a su contenido de almidón, grasas y proteínas y a su escaso contenido de fibra. Por lo general tienen mas del 60% de nutrientes digestibles totales (NTD), siendo el promedio del 7% NTD. En esta categoría se encuentran: a. Alimentos básicos o energéticos. Con 16% o menos de proteína y menos del 18% de fibra. Ejemplo: Maíz, sorgo, trigo, avena, cebada y otros. b. Suplementos proteicos: Con 20% mínimo de proteína, pueden ser de origen vegetal o animal. Ejemplo : Torta de soya, harina de sangre, harina de carne, harina de pescado, etc 37.1 Alimentos energéticos o básicos Los alimentos básicos son concentrados pobres en proteína, ya que contienen menos del 20% de proteína de la que es digestible del 75-80% (digestibillidad aparente) Todos los alimentos de este grupo en la valoración química, o sea comparando con las proteínas del huevo, tienen la lisina como primer aminoácido limitante. Esto es importante en la elección del suplemento proteico que se ha de escoger para elaborar una ración equilibrada. y menos del 18% de fibra cruda. Ellos se agrupan así: a) Granos de cereales: bajos en celulosa (Maíz) y altos en celulosa (cebada), b) subproductos de molinera de cereales bajos y altos en celulosa: salvados, harinas, pulidoras, cascarillas, gérmenes, etc. c) frutas y pulpa de frutas, nueces, raíces y tubérculos (yuca, papa, ñame, zanahoria, etc). Estos forrajes tienen bajo contenido de fibra, MS y proteína, pero con excelente fuente de energía principalmente almidones. Sorgo (Sorghum vulgare, o sorghum sp) Existen varios de tipos de sorgo, está el sorgo dulce o sorgo forrajero o de caña y

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está también el sorgo de grano con muchas variedades tales como el milo. Mediante selección y cruzamiento se han obtenido variedades de sorgo de grano que se adaptan a diversas condiciones de clima y suelo. De esas variedades han salido algunos híbridos, con rendimientos hasta del 50% mayores que las variedades nativas, son mas resistentes a la sequía que el maíz y el trigo, pero más tardías en alcanzar la madurez; el sorgo cultivado para la producción de grano debe dejarse madurar completamente, para su almacenamiento, ya que si contiene demasiada humedad da lugar a calentamiento y enmohecimiento del grano. El sorgo presenta las mismas deficiencias de los otros granos en calcio, fósforo, vitamina D y proteínas de baja calidad. Algunos sorgos contienen mayor proteína que el maíz. Tabla 24 Composición del sorgo y energía que suministro (% MS) Proteína E.E. Fibra Calcio Fósforo

10.8 3.3 4.2 0.12 0.48

Energía metabolizable Bovinos Cerdos

2810 Kcal/k 3502 Kcal/K

NDT% Bovinos Cerdos

77.7 84.7

37.2 Avena (Avena sativa) La avena se conoce como grano basto debido a un mayor contenido de fibra, ya que conserva después de trillada las glumas o cascarillas. El valor nutritivo de la avena es tan variado, como la composición química de su grano, según las variedades existentes las condiciones del clima y suelo y las condiciones de siembra, cosecha, Etc. El peso del grano da muchas veces indicaciones sobre su valor nutricional, debido a que la parte alimenticia está constituida por la almendra y ésta es la que da el peso al grano; las cubiertas que están constituidas por celulosa son de un valor nutritivo inferior. La elevada cantidad de glúcidos que contiene, la avena constituye un buen alimento energético para animales de trabajo. La elevada digestibilidad del extracto etéreo (grasa) cuyo contenido es alrededor de 4.5 parece que se aumenta con la presencia de un alcaloide llamado avenina. Este grano contiene por término medio 30% de cubiertas discriminadas así : variedades de avenas liviana hasta 50% de cubiertas y las variedades de avenas pesadas alrededor del 24%. En el ganado de leche, en la mayoría de las mezclas se incluye avena molida, recomendándose principalmente para animales jóvenes y reproductores, por presencia de un porcentaje mayor de proteína y minerales que el maíz. En el ganado de carne, debido a la cubierta del grano, la avena tiene menor valor por tonelada que el maíz ; se recomienda incluirla al principio de la ceba ; la avena contiene por

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término medio un valor igual al del maíz para bovinos de ceba siempre y cuando no entre en mas del 30% de la mezcla total. Para ovinos se recomienda la avena en animales de cría y crecimiento y al comenzar la ceba, disminuyéndose la proporción a medida que avanza el período de engorde. La avena es ideal para el ganado caballar, contiene la suficiente proteína para que, junto con el pasto de corte o heno, forme una ración equilibrada para caballos adultos sin necesidad de agregar otra fuente de proteína. En el ganado porcino puede emplearse con buenos resultados como parte de la alimentación, pero es muy elevado en fibra, por lo tanto, muy voluminoso como para constituir el principal elemento concentrado de una mezcla. En las aves se recomienda, ya que la avena posee algunos principios desconocidos que hacen que se evite el canibalismo. No se debe incluir en más del 10-15% de la ración, debido a que puede causar trastornos digestivos. Tabla 25 Composición de la avena y energía utilizable Proteína E.E. Fibra Calcio Fósforo

11.2 5.3 14.2 0.23 0.30

Energía metabolizable aves 1420Kcal/K Energía digestible cerdos 3077 Kcal/K NTD Bovinos 68.6

37.3 Cebada (Hordeum vulgare) La cebada es un poco más rica en proteínas que la avena y suministra muchos mas principios nutritivos digestibles totales que la avenía y un poco menos que el maíz. Las cebadas utilizadas en la alimentación animal son de tercera y cuarta clase, debido a que las de primero y segundo se utilizan para el consumo humano y cerveceríaPresenta las mismas deficiencias que los otros granos. Es rica en niacina de la que contiene cinco veces más que el maíz.. La cebada debe molerse o triturar, salvo cuando se destine a la alimentación de las ovejas o se suministro como grano entero a las aves.} En ocasiones el ganado vacuno se meteoriza cuando se le da cebada como único o principal grano, especialmente cuando se le suministra como forraje, heno de alfalfa; este trastorno se puede evitar moliendo la cebada y mezclándola con maíz o avena molidos. En el ganado de leche, la cebada se puede utilizar en mezclas del 40-60% de la ración total; ésta es equivalente al maíz. Debe equilibrarse la ración cuanto a calcio y proteína. En el ganado de carne el período de ceba es muy largo y el animal puede cansarse del alimento.

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En los equinos la cebada puede suministrarse entera o partida, se aconseja que en la mezcla total de granos se incluya la cebada en un 50% . En los reproductores se debe disminuir este porcentaje con el fin de evitar un engorde excesivo. En los cerdos, la cebada representa un alimento de importancia, desde el nacimiento hasta la ceba. Cuando se muele la cebada con la cascarilla, se reduce considerablemente el valor nutricional para los cerdos, siendo necesario molerlo dos veces. En las aves la cebada puede sustituir con buenos resultados el maíz o el trigo, aunque es menos apetecible. Tabla 26 Composición de la cebada y energía utilizable Proteína E.E. Fibra Calcio Fósforo

12.0 2.0 6.3 0.09 0.39

E.M. Bovinos E.M. Ovinos E.M. Cerdos NDT Bovinos NDT Cerdos

2350 Kcal/K 2910 Kcal/K 3216 Kcal/K 70.1 78.0

37.4 Arroz (Oryza sativa) Es uno de los cereales de mayor importancia para la alimentación humana. Sólo se da a los animales cuando es de calidad muy inferior o cuando su precio es demasiado bajo; la utilización de sus subproductos en la alimentación animal si es importante. La harina de arroz, llamad también polvillo de arroz o semolina de arroz, es un producto que se obtiene en el proceso de la industrialización del arroz, representa aproximadamente el 8% del arroz con cáscara, está constituida por partículas de granos quebrados, algo de cascarilla (o pica de arroz) y algo de germen de arroz, pero en su mayor parte está constituida por puliduras de arroz, (que es lo que se obtiene cuando se pulen los granos de arroz después de descascarillado y quitarle los tegumentos). Esta harina de arroz se recomienda para cerdos en una proporción del 40% máximo de la ración, para las etapas de crecimiento y acabado. El Salvado de arroz es otro subproducto, está formado por los tegumentos externos del grano; se recomienda para cerdos únicamente en una proporción no mayor del 30% en la ración Un factor que se debe tener en cuenta en el uso de los subproductos del arroz, es que tiene hasta un 13% de EE, por lo que es necesario utilizar antioxidantes, ya que se pueden enranciar fácilmente y perder su valor energético. Estos subproductos presentan las mismas deficiencias de los anteriores cereales, pobres en proteína y vitaminas A y D, pero son ricos en tiamina y niacina. El salvado de arroz, de buena calidad contiene un promedio de 12.5% de proteína 13.5% de grasa y 12% de fibra.

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37.5 Otros alimentos energéticos Existen otros alimentos que pueden proveer energía y son utilizados en la alimentación animal, pero que no se consideran básicos. Entre estos están, la yuca, el plátano, subproductos de molinería, frutas y pulpa de frutas, nueces, raíces y tubérculos (yuca, papa, ñame, zanahoria, etc). Son excelente fuente de energía especialmente almidones. Raíces y tubérculos La composición y valor nutritivo de las raíces y tubérculos es variada por ser productos muy acuosos de bajo contenido de MS (9 a 11%) y fibra, altamente digestibles por contener grandes cantidades de almidón y otros carbohidratos muy fermentables y por consiguiente son ricos en energía, pobres en proteína, bajos en calcio, fósforo y otros minerales. Las raíces y tubérculos más aprovechables son la yuca, papa, cepas de arracacha, ñame, zanahoria, nabo forrajero y todos los residuos de hortalizas tuberosas. Este material se suministra entero, machacado, rayado o triturado, fresco o deshidratado en rebanadas o en la harina. La papa y la yuca enteras se pueden ensilar mezcladas con maíz o sorgo; la mayoría se usan crudas o cocidas, para cerdos y aves es mejor cocinar la papa. Aunque los animales consumen grandes cantidades de raíces y tubérculos, es conveniente racionarlos para suministrar sólo pequeñas cantidades para suministrar los requerimientos de carbohidratos (Energía) de acuerdo a la materia seca total de la ración para rumiantes ", 1 00 Kg de papas tienen el mismo valor promedio de 22 a 25 Kg de un concentrado. Para vacas se recomienda 10 a 15 Kg de raíces o tubérculos, para corderos o cabras de engorde 2 a 3 Kg Y para ovejas y cabras 1 a 1.5 Kg Yuca La yuca adquiere cada DIA más importancia en alimentación de toda clase de animales, utilizando desde el forraje hasta los tubérculos o raíces que proporcionan una cantidad apreciable de nutrientes, pues la planta produce hasta 20 toneladas de MS del follaje y 35-40 toneladas de tubérculos por hectárea. La raíz de yuca contiene principalmente carbohidratos (Almidones y azúcares) con un conferido de 83% de NDT y 1.46% de proteína cruda y 3.48 Mcal de ED en base a MS. Las hojas y el follaje tienen un alto contenido de proteína cruda, hasta 25 % las hojas y todo el follaje 17.2 % igual al de la alfalfa que contienen 17.45 además muestra un contenido de fibra mucho más bajo que la mayoría de los forrajes (23.5%). El rendimiento de forraje y raíces varía según la densidad de siembra y la frecuencia de cosecha del follaje, por ejemplo después de cosechar la raíz se producen 2 toneladas y si se cosecha cada tres meses se producen 7 toneladas anuales de follaje. Ciertas variedades de yuca contienen un glucósido Cianogénico tóxico para los animales el cual se puede disminuir suministrando las raíces de yuca o cáscara mezcladas con hojas o follaje fresco de yuca que contiene una enzima que contribuye a la desintoxicación.

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El secado de la yuca y del follaje se hace al solo al aire caliente colocando en un piso de cemento pintado de negro, la yuca picada en rebanadas de 2 mm de grueso; 10 a 15 Kg de yuca o 15 Kg de follaje por metro cuadrado, volteando el primer DIA cada 2 horas y el segundo DIA dos veces al DIA para que la humedad no sobrepase de 12%. Con secamiento al aire caliente la temperatura no debe pasar de 70 grados centígrados para evitar la degradación de la proteína y los carbohidratos (dextrinación) . La raíz de yuca es una excelente fuente de energía para los rumiantes, cerdos y aves. Para rumiantes es un excelente complemento para la alimentación con NNP (Urea). En todos los animales no se debe usar en mayor cantidad de 20-30% de la MS de la ración total. Debido a la alta disponibilidad de almidones fermentables en el rumen se usa para estimular la síntesis de proteína bacterial a partir de NNP, más eficiente que el maíz o la melaza porque los almidones reducen la solubilidad de la urea, la cual puede reemplazar hasta 30 - 35% de la proteína verdadera; por ejemplo una ración compuesta de 12 Kg de urea y 88 Kg de yuca equivale a un alimento con 33.7% de proteína cruda (12 x 2.81 = 33.7%). La suplementación de una mezcla de yuca-urea-melaza a raciones basadas en henos de gramíneas, pastos de corte, forrajes secos (socas) por aumentar la actividad celulolítica de las bacterias del rumen contribuyen a formar raciones para ganado lechero, de engorde y para ovinos y caprinos. Para vacas lecheras se recomienda dar 4-8 Kg de yuca fresca por DIA o 0.4 Kg por cada kilogramo de leche producida, si reciben pasto de corte, heno, ensilaje o cogollo de caña. En los concentrados, la yuca fresca o la harina puede sustituir altos porcentajes del maíz, sorgo o avena (alimentos energéticos) en las raciones para terneros, cabritos y corderos, en aves el 30% y en cerdos hasta el 40%. La harina se puede mezclar con la leche descremada para criar becerros (85 gramos de harina de yuca por cada litro de leche). Las hojas frescas o secas de yuca y el follaje se puede suministrar en cantidades entre 5 a 10 K de MS por animal que equivale a 0.9-1.8 K de proteína cruda (5 x 18% PC = 0.9 Kg PC), lo cual contribuye a aumentar la producción de leche y la ganancia de peso diario en novillos cuando se suplementan forrajes pobres en proteína. Una ración de 45 K de pasto elefante, 6 Kg de hojas secas de yuca, 3 K de raíces de yuca y 1 Kg de melaza suministran teóricamente proteína y energía neta para producir 20 K de leche. En cerdos la harina de yuca fresca o ensilada sustituye el 50% del sorgo. El follaje de yuca contiene lisina, es buen complemento para mezclar con sorgo y maíz para alimentar cerdos y aves y sustituir la harina de alfalfa. Para cebar cerdos con yuca fresca picada (3.6 K) se deben suplementar alimentos proteicos que contengan 30-40% de proteína (Torta de soya o algodón) o con ensilaje de yuca (6 K). Pulpa de café La pulpa de café tiene una composición nutritiva similar al pasto elefante: 10.4 vs 11.0% de proteína cruda y 1.48 vs 1.65 Mcal EN lact, es rica en aminoácidos, se puede consumir fresca o seca y ensilar con otros forrajes en proporción de 25 % de pulpa, 75 % de gramínea más 5-10 de melaza adicionada de urea. La pulpa fresca se da a los rumiantes en proporción no mayor del 20% de la MS pues mayores cantidades deprimen el consumo. El

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único problema es el contenido elevado de Tanino y el sabor, el cual se puede enmascarar con melaza para mejorar la palatabilidad. Plátano y banano Del plátano y banano se usa toda la planta desde el vástago, las hojas y la fruta; las hojas (MS) contienen más proteína (16.6%) que el pasto elefante (11,0%), el vástago sólo 0.3 y el plátano seco 2.6%, pero las hojas contienen 65.6% de NDT, el pasto elefante 57% y el plátano seco 72.4%, lo cual muestra que el plátano y banano son una excelente fuente de carbohidratos (almidones y azúcares) muy adecuadas para alimentación de toda clase de animales. El plátano y el banano fresco se puede dar a cualquier clase de animales limitando su consumo a 30% de la MS para aprovechar el efecto aditivo o sea el consumo de buena cantidad de forraje más la adición de nutrientes del banano y plátano; cantidades más grandes sustituyen gran parte del forraje reduciendo el consumo total de nutrientes y des balanceando la ración total. El banano y plátano se pueden secar cortándolos en pequeños trozos o rodajas y exponiéndolos al solo al aire caliente tal como se seca la yuca y otros tubérculos. Ya secos en forma de harina se suministran enteros o molidos para sustituir parte de los cereales en toda clase de raciones o en algunos casos se puede sustituir hasta el1 00% del maíz, se puede incorporar la harina de plátano hasta en un 30% en los emplazadores para terneros. Como el plátano y banano contienen carbohidratos altamente fermentable (Almidón y azúcares) son ideales para suministrar NNP a bovinos, ovinos y caprinos, adicionando melaza en raciones para vacas lecheras y para ganado bovino de engorde, se sustituye hasta el 30% de la proteína y no más del 37% de la Energía metabolizable de la ración. El plátano y el banano son alimentos tradicionales en la alimentación de cerdos dándolos crudos o cocinados, pero es mejor el banano. Se suministra de 4 a 8 Kg. con un suplemento con 30 a 40% de proteína. Caña de azúcar La caña de azúcar es muy utilizada para alimentación de toda clase de animales especialmente en pequeñas fincas donde la utilizan entera o también usan el cogollo, igualmente los subproductos industriales como la melaza, el melote, la cachaza, la a y el azúcar Al contrario de lo que sucede con los pastos, el valor nutritivo de la caña aumenta con la madurez, edad a la cual presenta mayor porcentaje de MS, mejor eficiencia de conversión alimenticia, mejores ganancias de peso y mayor consumo de materia seca del cogollo: 2.6 Kg MS/100 K peso vivo frente a 2.3 del cogollo viche. El consumo de las diferentes partes de la caña es variable, el de la caña entera picada es de 2.3 K, de cogollos 2.78, de la caña descortezada 1.98 y de la caña con cogollo 2.5. La suplementación de proteína a las raciones con sólo cogollo aumenta el consumo en cambio la melaza tiene efecto opuesto, disminuye el consumo y tiene efecto sustitutivo. El mejor tamaño de corte o picado es de 1 a 2 centímetros por presentar mayor consumo que cuando se corta más fina o desmenuzada, sin embargo no hay mucha diferencia en ganancia de peso, producción de leche y conversión alimenticia. El factor más importante que determina el consumo es el contenido de azúcares

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(Grados 8rix), entre más alto el contenido de azúcares hay mayor apetencia y a mayor valor de grados Briz hay más MS y azúcares y menos fibra. Los cogollos se pueden picar de 4 a 6 centímetros de largo para que haya mayor consumo, porque el picado muy fino disminuye el consumo pero no hay efecto sobre la digestibilidad. La forma de picar la caña a macheta o con picadora no tiene efecto sobre el consumo pero si se descorteza y se pica disminuye el consumo de MS de 2.2 a 1.8 Kg lo cual no justifica la labor de descortezar. Como la caña contiene grandes cantidades de azúcares (40-63%) y celulosa (1520%) se aconseja suministrar proteína vegetal como torta de oleaginosas, salvado o pulidoras de arroz y NNP (Urea o gallinaza). La suplementación de proteína se puede hacer a base de tortas oleaginosas o de follajes de yuca, alfalfa, ramio o cualquier leguminosa arbórea como leucina, matar ratón, etc. Como la caña es rica en azúcares pero pobre en almidón, se mejoran los resultados adicionan_ do a la ración, maíz, harina o raíces de yuca, puliduras de arroz, salvado de maíz o arroz; estos suplementos aumentan el consumo de caña, mejora la conversión alimenticia y la producción de carne o leche. La alimentación con caña mantiene buena producción de leche en ganado de mediano potencial de producción y buenas ganancias de peso, en ganado de ceba y en el levante de novillos y novillas, utilizando la caña entera o el cogollo sólo con suplemento de otro forraje o ensilaje de pasto elefante, maíz, sorgo o simplemente con el pastoreo de gramíneas solas, también con leguminosas y suplementación de tubérculos de yuca, follaje de yuca o forraje de leguminosas nativas y arbóreas más las mezclas de urea + gallinaza + mezclas como suplemento proteico, más pequeñas cantidades de pelidura de arroz (0.5 a 1.0 K). La utilización de la caña entera con cogollo es buena para vacas de producción media (10-12 K de leche) pero para vacas de más alto potencial se deben suplementar forrajes y concentrados. Es posible producir hasta 17 K de leche con una ración compuesta de 32 K de caña entera, 6 K de hojas de yuca, 1 K de melaza y urea 170 g; o una ración con cogollo de caña 30 K, pasto elefante 10, hojas de yuca secas 4, melaza 0.5 y urea 169 gm. También es posible con una ración de 3.9 Kg de melaza, 20.7 K de cogollo, 0.7 K de harina de carne, 215 g de urea y 29 g de mezcla mineral, obtener un kilogramo de ganancia de peso y una conversión de 8.65 K MS/K de ganancia. La caña de azúcar picada también se utiliza en alimentación de cerdos, caballos, ovinos y caprinos; para cerdos se suministra guarapo de caña con la diferencia que el mismo cerdo extrae el guarapo y devuelve el bagazo. La caña picada con cogollo produce un ensilaje de buena calidad especialmente si se adiciona urea y melaza para favorecer la fermentación láctica e impedir la transformación de los azúcares en alcoholes y ácidos orgánicos. También es muy provechosa la adición de carbohidratos como el maíz, yuca, sorgo, papa, lo cual mejora más la calidad del ensilaje. Se mezclan 900 K de un forraje cualquiera, 90 K de melaza y 10 de urea. La caña con cogollo picado se usa también en la cría y levante de terneros, corderos y cabritos con buenos resultados, se puede usar desde muy temprana edad suplementada con melaza + urea o gallinaza a partir de las 15 semanas de edad cuando ya esté bien desarrollado el rumen, a partir de esta edad una ternera puede consumir 100 gramos de urea o el equivalente de gallinaza. (De una mezcla de melaza + urea al 20%, medio kilo

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suplementa 100 gramos de urea). Uso del bagazo y bagajillo de caña El bagazo y bagajillo de caña tienen alto contenido de fibra (celulosa) la cual limita su aprovechamiento en ganado de altos requerimientos, pero en casos de extrema necesidad y para animales de bajos requerimientos se usan estos recursos adicionados de melaza y urea a los niveles y proporciones sugeridos para la caña entera. Para aumentar la digestibilidad del bagazo o del bagajillo se puede tratar durante 24 horas con solución de hidróxido de sodio al 15 %, aproximadamente 6 gm de hidróxido por cada 100 gramos de bagazo, después del tratamiento se adiciona una mezcla de melaza + urea, es una ración aceptable para vacas de cría (carne), vacas secas, novillas o vacas en su última etapa de lactancia. Una ración compuesta de bagazo (59-58%), torta de soya (16-22%), urea (0.851.17%), Melaza (20-15%), harina de pescado (3%), minerales (0.7%), contiene de 12 a 16% de proteína y 64% de NDT, es muy adecuada para novillos de engorde o vacas de leche. Subproductos de la caña de azúcar: la melaza La melaza es un subproducto de la elaboración del azúcar, gusta mucho al ganado, es laxante, contiene 55 % de azúcares muy solubles y sólo 3% de proteína de bajo valor biológico. La melaza y cachaza son de amplísimo uso en todos los animales como aditivo de la mayoría de los forrajes y de los concentrados, para mejorar la palatabilidad, para adicionar energía a las raciones, (carbohidratos) como saborizante, como acondicionador de las raciones (peletización) y corregir la porosidad de las harinas. La melaza tiende a disminuir la digestibilidad de otros nutrientes por eso se recomienda en pequeñas cantidades, aunque los animales la consumen voluntariamente en poca cantidad. Con el objeto también de estimular el consumo de forraje de pobre calidad, la melaza se usa mucho para ganado de engorde, para vacas lecheras, ovejas, cabras y caballos y en limitadas cantidades para cerdos y aves. La melaza se puede suministrar sola o mezclada con urea para consumo a voluntad ofreciéndola en aparatos especiales o emplazadores. Para vacas de leche puede reemplazar 1/4 del concentrado y para el ganado de engorde la mitad. No hay efecto beneficioso al agregar melaza a raciones palatable bien balanceadas, sólo si se usan grandes cantidades de torta de algodón, cascarilla de algodón o forrajes de poco valor. Se usa como preservativo de los forrajes ensilados solos o mezclados con urea. Es un excelente alimento para caballos como aperitivo y acondicionador. También se usa mucho en aves y cerdos. Los rumiantes no aprovechan bien grandes cantidades de melaza, por ello la dosis máxima es de 1 K de MS de la melaza (75% MS) por cada 100 K de peso vivo; el consumo de 2 K disminuye el de forraje, pero cuando se dan más de 2 K el consumo de forraje aumenta hasta cuando se llega a un consumo de 4 a 5 K de melaza con disminución de la digestibilidad del forraje, lo cual,

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contribuye a aumentar la ganancia de peso hasta 1 K diario, mayores cantidades de melaza tienden a disminuir el consumo de forraje por efecto sustitutivo. Como ya se ha mencionado, la melaza se utiliza como vehículo de la urea para incorporada a raciones de concentrados o para suminístrala en lamederos; si se aumenta la concentración de urea en la melaza y la mezcla se ofrece en lamederos se pude controlar y ajustar el consumo de urea a las dosis diarias adecuadas, mejorando el consumo de materia seca del forraje, la conversión alimenticia, la ganancia de peso y la producción de leche. Para rumiantes una ración se prepara así: mezclar 200 gramos de urea en 200 a.C. de agua y agregar esta solución a 1 K de melaza, así cada gramo de mezcla contendrá 0.142 g de urea (200 +1.000 + 200) = 0.142) o sea que 50 g contienen 7.1 g de urea (0.142 x 50 = 7.1) Si un novillo consume 30 K de caña al DIA y se le adicionan 50 g de mezcla por cada K de forraje, el novillo consume diariamente 213 g de urea (30 x 7.1 = 213). Una mezcla más concentrada podría estar compuesta de 280 g de urea, 220 CC. de agua y 500 g de melaza, cada 50 gramos de la mezcla contiene 14 g de urea (280/(280 + 220 + 500) = 0.28 x 50 = 14 g. La melaza se incorpora a las raciones para cerdos de toda clase a niveles de 20 a 30% sin afectar las ganancias de peso, más de 30% en laxante pero da buenos resultados. Para aves se pueden usar niveles hasta de 30% con buenos resultados siempre y cuando se adicionen suplementos vitamínicos. Bloques nutricionales La melaza se utiliza con la urea para preparar bloques nutricionales que se ponen a disposición de los rumiantes en los corrales o en la pradera. Estos bloques están compuestos así: melaza o cachaza 12.5 Kg, urea 2.5, cal viva 2.5, gallinaza seca 2.5, bagajillo o canavalias 4.2, sa175 g y flor de azufre 5 g, esta mezcla se compacta en moldes. Las cabras y ovejas pueden consumir 150 g/DIA y los bovinos de 500 a 600 g. de estos bloques nutricionales. Otros productos derivados de la caña de azúcar que también se usar en alimentación animal son el azúcar, la a o azúcar moreno, Ia cachaza, la levadura Torula, el guarapo. Uso de azúcar blanca y morena (a) Estos alimentos se utilizan en alimentación de cerdos, aves, equino: y aun en rumiantes, cuidando que la proporción de azúcar o a con la fibra esté en la proporción de 1.7 a 1; el suministro de azúcares no debe exceder de 4/ K de peso vivo del animal, puede reemplazar con la urea 30 a 40% de la proteína cruda;, la proporción de azúcara con otros carbohidratos no debe exceder de 20 50%, es decir que si la ración está compuesta de 20 partes de azúcar a debe haber 80 partes de carbohidratos preferiblemente almidón de yuca o maíz; en rumiantes si se suplementa urea debe mezclarse con el azúcar en la proporción de 1 parte de urea por 12 de azúcar o a.

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En cerdos el azúcar se usa en cantidades de 8-10% Y en aves de 10 40% pero se requiere suplementación fortificada de vitaminas adición de pigmentadores cuando se usa en la ración de aves di postura como reemplazo del maíz. Para pollos de cría y Broiler se usar niveles del 20% de azúcar.

Lección 38 Suplementos proteicos 38.1Suplementos de origen vegetal Se pueden dividir en dos grupos: los que poseen entre el 20-30% de proteína y los mayores al 30%. Este último está constituido básicamente por residuos de semillas de oleaginosas sometidas a procesos de extracción de aceite. Sus carbohidratos son relativamente escasos debido al mayor contenido graso. Los NDT suelen ser un tanto mayor en este grupo de alimentos que en los del grupo del 20-30%. El aminoácido limitante en el grupo mayor al 30% es la lisina. Las proteínas mas completas de todas las de origen vegetal, probablemente son las de la torta de soya. Debido a esta deficiencia en lisina que presenta la mayor parte de los suplementos proteicos vegetales, se limita su utilización en las raciones en que deba tenerse en cuenta la calidad de la proteína. Los alimentos que componen el grupo más pobre en proteína, dentro de los suplementos proteicos vegetales, tienen un contenido de fibra bruta mayor que los del grupo que provienen de semillas de oleaginosas. El contenido graso de los subproductos de las semillas oleaginosas, debe tenerse en cuenta al emplearlos en ciertas clases de animales. La mayor parte de los aceites vegetales tienden a producir grasa blanda en las canales de los animales de aptitud cárnica que han recibido dichos aceites en cantidades apreciables durante un mes o más, antes del sacrificio. Esto es particularmente nocivo en el caso de los cerdos. Por esta razón, no se aconseja la istración de las semillas de oleaginosas tal como se cultivan en la granja. En las tortas que este contenido de grasa es menor, según el método empleado para extraer el aceite, no obstante el suministro de las tortas debe restringirse en la última etapa de engorde del animal. Germen de maíz Es un subproducto del maíz, se considera como un alimento concentrado proteínico de origen vegetal y con un contenido menor del 20%. Este producto se utiliza principalmente en la preparación de mezclas para cerdos y aves, especialmente pollos, sin embargo, se debe mezclar con proteínas de mejor calidad, por ejemplo harina de pescado o de carne. Este alimento proporciona proteínas de buena calidad lo mismo que una cantidad aceptable de energía. Germen de malta

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Es un subproducto de cervecería, resulta de transformar la cebada en malta, remojándola en agua caliente dura te 2-3 días, posteriormente se elimina el agua y se deja germinar la semilla, una vez que ha brotado se le separan las pequeñas raicillas y eso constituye el germen de malta. Este producto tiene sabor amargo por lo cual es poco apetecido por el ganado cuando se suministra solo, por esto se debe mezclar con edulcorantes, por ejemplo, melaza. No debe incluirse en cantidades superiores de 10=15% de la ración. El germen de malte tiene una proteína total de 23%, fibra 16% y extracto etéreo 2%. Torta de palma africana Procede generalmente de la torta africana, tiene un olor parecido al coco y es de color café oscuro. Es poco gustosa para el ganado y causa excesiva salivación durante la masticación, por lo cual se utiliza en forma gradual en lo posible mezclado con melaza. La torta de palma africana tiene un efecto favorable sobre la mantequilla en la leche, a la cual le da consistencia firme, se recomienda principalmente para ganado de leche: para grandes animales bovinos, cerdos, caballos de trabajo se les puede suministrar hasta 1 K diario/animal. La torta de palma africana contiene un porcentaje de proteína de 21.4%, con base en materia seca, fibra 24.2% y EE 10.8%. Torta de soya Es el producto residual de la extracción del aceite de soya. El método que se utilice para extraer el aceite, va a influir sobre el contenido de grasa y de proteína de la torta. Existen tres métodos de extracción del aceite: a). Método de extracción mecánica: La grasa o aceite se separa del material por presiones altas, ejercidas por prensas hidráulicas o prensar de tornillo continuo. Las operaciones que se llevan a cabo antes del prensado dependen de la naturaleza del material que contiene el aceite (soya, algodón, ajonjolí, etc.) por lo general, incluye el siguiente procedimiento: • Eliminación de la materia extraña. Tales como lodo, arena, hojas, tallos, etc. • Eliminación de la pelusa. Por ejemplo en la semilla de algodón, que se encuentra cubierta de pelos fibrosos. • Descortezación. Algunas frutas o semillas poseen una corteza o cáscara dura: la separación de la cáscara de la almendra se lleva a cabo rompiendo las cortezas en descascaradoras. • Desgermen. Se separan los gérmenes de las semillas de frutas de cereales. • Reducción. Es el triturado, molido o quebrado de las materias que contienen aceite. • Cocido. Se somete la materia a un tratamiento de calor y humedad.

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b). Método de extracción por solvente. Se utilizan solventes orgánicos de las grasas; entre lo más usados se tienen: el benceno, éter de etilo, acetona y la n-hexano. El extractor tipo canasta en el cual se remojan las semillas en el solvente es uno de los mas comunes. Las operaciones de preextracción son similares alas usadas en el prensado. Una vez extraído el aceite el residuo se somete a calentamiento con el fin de eliminar primero los residuos del solvente y segundo, para mejorar la digestibilidad de algunos nutrientes o para mejorar la calidad del producto. La torta que se obtiene por este método tiene una proporción de 1.5 –2% de EE. c). Método combinado de extracción por solvente y prensado. En este método se someten las semillas a la acción de una prensa y al calor, posteriormente se remoja este material en los solventes orgánicos. La torta que se obtiene posee un porcentaje de grasa de 0.5%. El valor alimenticio de la torta de soya se mejora, para los herbívoros calentándose hasta destruir una sustancia (la antitripsina) que contiene la soya, que en caso contrario inhibiría la proteólisis. El grano de soya se llama también fríjol soya, tiene 38% de proteína y 18% de grasa, como consecuencia del proceso de extracción. La torta de soya, bien cocida, proporciona proteína casi igual en aminoácidos a los obtenidos en la leche o harina de pescado, sin embargo, aunque la cocción mejora la calidad de la proteína de la torta de soya, a una temperatura demasiado elevada o a una cocción muy prolongada, se reducen el valor nutricional de la misma. La torta es deficiente en calcio y fósforo, por lo que en algunos países agregan estos minerales a la torta, con el fin de subir el porcentaje de estos elementos. Este producto se llama “torta de soya mineralizada”. La torta de soya es deficiente en vitamina B2, el contenido de niacina es bueno, la tiamina es similar al contenido de los granos de cereales. Cuando la torta tiene el sabor y olor de la semilla, indica que la cocción no fue suficiente; la torta procedente de los métodos de extracción mecánica, cuando está bien cocida, tiene olor y sabor a nuez y es de color amarillo oscuro. La torta de soya de extracción por solventes es de color amarillo claro y es insabora e inodora. En el ganado bovino la torta de soya es ligeramente superior a la torta de algodón. Cuando se suministra en grandes cantidades, tiende a producir mantequilla blanda. La torta procedente de la extracción mecánica puede aumentar el porcentaje de grasa de la leche: el sabor de la leche no sufre ninguna alteración, cualquiera que sea la cantidad de soya utilizada. En el ganado bovino se consideran grandes cantidades más de 3 K/día/animal de torta de soya. Debido a que la mayoría de las tortas son procedentes del método disolvente y prensado, el producto posee poca cantidad de grasa, la utilización de esta torta no cansa el ganado de ceba cuando se suministra por largos períodos.

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La torta es deficiente en calcio y fósforo, por lo que en algunos países agregan estos minerales a la torta, con el fin de subir el porcentaje de estos elementos. Este producto se llama “torta de soya mineralizada”. La torta de soya es deficiente en vitamina B2, el contenido de niacina es bueno, la tiamina es similar al contenido de los granos de cereales. Cuando la torta tiene el sabor y olor de la semilla, indica que la cocción no fue suficiente; la torta procedente de los métodos de extracción mecánica, cuando está bien cocida, tiene olor y sabor a nuez y es de color amarillo oscuro. La torta de soya de extracción por solventes es de color amarillo claro y es insabora e inodora. En el ganado bovino la torta de soya es ligeramente superior a la torta de algodón. Cuando se suministra en grandes cantidades, tiende a producir mantequilla blanda. La torta procedente de la extracción mecánica puede aumentar el porcentaje de grasa de la leche: el sabor de la leche no sufre ninguna alteración, cualquiera que sea la cantidad de soya utilizada. En el ganado bovino se consideran grandes cantidades más de 3 K/día/animal de torta de soya. Debido a que la mayoría de las tortas son procedentes del método disolvente y prensado, el producto posee poca cantidad de grasa, la utilización de esta torta no cansa el ganado de ceba cuando se suministra por largos períodos Tabla 27 Composición de la torta de soya Extraída por presión Proteína EE Fibra Calcio Fósforo

47.7 4.1 5.5 0.27 0.61

Extraída solvente 48.7 1.0 4.9 0.35 0.65

por

En los equinos la torta de soya no debe formar más de una tercera parte de la mezcla proveedora de proteína porque causa trastornos digestivos. En las aves, la torta de soya adicionada de las cantidades adecuadas de calcio y fósforo, además vitaminas, da resultados favorables en la producción de huevos y en el crecimiento de pollos de engorde, sin embargo, para un desarrollo rápido y un engorde apropiado de los pollos, se debe mezclar la torta de soya con harina de carne o de pescado. Cuando la cantidad de torta de soya es muy elevada, puede causar trastornos digestivos en los pollitos. En cerdos la torta de soya se combina con maíz y los suplementos de calcio, fósforo y vitamina B2, da una mezcla que requiere muy poca suplementación o proteína de origen animal.

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Torta de algodón Es el residuo de la extracción del aceite de la semilla de algodón. Es un suplemento proteico de origen vegetal, se utilizan los mismos métodos para la extracción del aceite que en la soya. Contiene mínimo 36% de proteína de calidad satisfactoria, para ganado bovino, ovino y equino, cuando se emplea como única fuente de proteína. En cerdos y aves no proporciona proteína de buena calidad, por lo cual debe mezclarse con harina de carne o de pescado o subproductos lácteos. Es uno de los alimentos con mayor porcentaje de fósforo, sobrepasa el 1%, lo cual contrasta con la deficiencia de calcio, es deficiente en carotenos y vitamina D, pero contiene cantidades aceptables de vitaminas del complejo B. La torta de algodón es uno de los mejores suplementos proteínicos en bovinos y equinos, sin embargo en cerdos y aves debe usarse con precaución debido a la naturaleza tóxica del gosipol, una sustancia que se encuentra en las tortas que contienen cantidades apreciables de cascarilla de estas semillas. Sin embargo, durante el proceso de extracción del aceite y debido a la temperatura empleada en este proceso, la mayor parte del gosipol se transforma en de gosipol que es menos tóxico. Calentando la torta de algodón mediante un método especial, bajo presión de vapor, se obtiene la destrucción del gosipol. Se ha demostrado que el ganado vacuno se hace más susceptible a envenenamientos con gosipol cuando hay deficiencia en carotenos y calcio. La torta de algodón es deficiente en lisina, esto se debe tener en cuenta al incluirla en raciones para pollos y cerdos. En los terneros de 3 y 4 meses de edad, se debe suministrar la torta de algodón, como máximo de 3 a4 meses de edad, se debe suministrar la torta de algodón, como máximo, en un 20% de la ración total. La torta de algodón, extraída por presión tiene una proteína promedia de 42.88%, y 7.17% de grasa, mientras que la extraída por solvente tiene 49.0% de proteína y 1.46% de grasa. La torta de algodón contiene una proporción alta de fósforo, alrededor de 1.6%. El contenido en fibra es aproximadamente del 8%. La calidad de la torta de algodón depende muchas veces del sitio donde es procesada la semilla, ya que los diversos métodos de extracción del aceite influyen en la calidad. Torta de ajonjolí Las semillas de ajonjolí pueden ser negras, blancas y rojas y le comunican ese color a la torta. Siendo más apetecidas las semillas de color blanco, que dan una torta de color grisáceo. La torta de ajonjolí es rica en elementos minerales, lo cual se representa en el contenido de calcio y fósforo, igualmente el contenido de proteína es elevado, por lo cual es recomendado su uso en animales en crecimiento, principalmente para complementar el valor nutritivo de la leche descremada después del destete. La torta de ajonjolí no produce acción desfavorable en ninguna especie animal. Es la torta recomendable para animales jóvenes por todas sus cualidades.

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En ganado de leche no debe suministrarse más de 2K/día/animal, debido a que puede disminuir la lactogénesis. Tabla 28 Composición de la torta de ajonjolí (% Materia seca. Extracción mecánica Proteína EE Fibra Calcio Fósforo

46.7 5.4 7.6 2.68 1.46

En el ganado de carne se debe suspender el suministro de la torta de ajonjolí en el último período de ceba, ya que puede producir grasa blanda. 38.2 Suplementos proteicos de origen animal Estos productos se emplean corrientemente para mejorar la proteína total de los alimentos básicos y a la vez aportar proporciones de algunos aminoácidos marcadamente diferentes de las que son características en las proteínas de origen vegetal, por ejemplo, las proteínas de las tortas suelen ser muy deficientes en lisina, no obstante, las de la carne y pescado son relativamente ricas en este aminoácido. Con respecto a la proteína, los diferentes alimentos de este grupo presentan una marcada similitud en cuanto a composición de aminoácidos. Todos contienen tanta o más lisina que la proteína del huevo, comparándolas con las medias de las proteínas de los cereales, las proteínas de origen animal o marino tienen dos veces y media mas lisina que la de aquellos. En general los alimentos de este grupo son deficientes en los aminoácidos sulfurados cistina y metionina: esto se puede corregir mediante la fortificación de la dieta con Metionina pura (sintética). Otra de las características de este grupo es el alto contenido de calcio y fósforo, mientras que los productos de origen vegetal contienen menos del 1% de cada uno de estos elementos, el contenido de calcio de las harinas de carne y pescado oscila desde el 5-11% y el de fósforo del 3-5%. En general se puede decir que cuanto mayor es el nivel de proteínas en las harinas de carne y pescado, menor es el de calcio y fósforo. Tanto las harinas de carne como las harinas de pescado pueden ser ampliamente diferentes en sus porcentajes de grasa. La grasa de estos productos es nutritivamente perjudicial. Por su inestabilidad constituye un problema para el almacenamiento de estos alimentos. El grado de enranciamiento no solamente puede afectar adversamente el sabor, sino que puede originar residuos que catalizan la destrucción de los nutrientes oxidables de la ración, especialmente las vitaminas A y E Así mismo, al suministrar harinas de pescados grasos puede perjudicarse la calidad de la leche, huevos y carne producidos.

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Harina de carne Es un subproducto de la carne, de alta calidad proteica. Se utilizan dos métodos para prepararla: a). Método de rendimiento. Consiste en que los residuos de desecho de la carne se cuecen en un recipiente abierto de doble pared, basta eliminar por evaporación la humedad, luego de la evaporación el siguiente paso consiste en extraer la grasa mediante prensas y el producto o residuo se seca y se muele. A veces se denomina harina de carne por rendimiento o harina de carne. b). El método de digestor. Consiste en que los residuos y desperdicios de la carne se cocinan bajo presión de vapor en depósitos o recipientes cerrados, posteriormente se separa la grasa mediante prensas y en esta etapa sala la mayor parte de agua. La parte líquida que queda se evapora hasta que queda de una consistencia semiviscosa llamada gelatina; este tipo de harina de carne se llama tankage. Este método también se llama método húmedo. La harina de carne obtenida por este método es de mejor calidad y puede tener un porcentaje de proteína del 60%. La harina de carne, producida por el método de rendimiento tiene un porcentaje máximo de proteína del 50-55%, pero posee un valor nutritivo casi equivalente a la del método del digestor. Esto se atribuye a que en este proceso se utilizan temperaturas menos elevadas. Este subproducto se emplea generalmente para proporcionar proteínas a cerdos y aves, no solamente en lo referente a cantidad sino que corrige la deficiencia en calidad de las proteínas de los granos. La harina de carne además de poseer aminoácidos esenciales, en su proteína es buena fuente de calcio, fósforo y niacina. Es deficiente en vitamina A, D y B2. La harina de carne es de color oscuro y posee un olor característico, ocasionado por la presencia de ácidos grasos libres. Únicamente los cerdos aceptan desde el primer momento que se les suministre harina de carne, los otros animales deben sufrir un proceso de acostumbramiento y se les debe enmascarar el olor y sabor con otros alimentos más gustosos. Las harinas de carne deben estar perfectamente conservadas y proceder de carnes sanas y esterilizadas; las procedentes de una materia prima alterada dan lugar a trastornos tóxicos, debido a transformación o modificación de las moléculas proteínicas, principalmente por putrefacción de las mismas. En relación con su origen existen varias harinas de carne, que se diferencian por su carácter físico-químico y su valor alimenticio en general, proceden de residuos de la fabricación de conservas de carne y de la elaboración de piezas destinadas a la congelación. La harina de carne es recomendable para los cerdos. Se puede iniciar el suministro de esta harina al destete, con cantidades entre 50-60 g/día, aumentando hasta llegar a 250

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g. Las hembras adultas y hembras de cría pueden consumir hasta 500 g/ día sin llegar al sobrepeso. Los equinos apetecen poco este tipo de alimento, se obtienen buenos resultados con 300 g/animal/día. En las aves la harina de carne constituye una fuente de proteína de alta calidad para ponedoras y pollos en crecimiento, en la época de postura puede formar parte del 50% de la proteína necesaria, aunque se puede anticipar el comienzo de la postura. Tabla 29 Composición de la harina de carne con 9% de humedad Proteína Grasa Fibra Ceniza

61.12 7.20 7.81 13.03

E. Metabolizable en cerdos 2636 Kcal/K

Harina de sangre y sangre fresca Dos productos utilizados como suplemento proteínico en la alimentación animal, su manejo es difícil y no son muy apetecidos por los animales. La sangre aunque en estado fresco únicamente la consumen los perros, aves y cerdos aunque siempre mezclada con otros alimentos. Los demás animales rechazan este producto. En cerdos tanto en cría como en ceba es recomendable, aunque deben vigilarse los animales que la consumen, ya que pueden aparecer trastornos digestivos, por lo tanto se debe suspender al menor síntoma. Por el sabor que comunica a la carne, se debe suspender quince días antes del sacrificio... La harina de sangre o sangre desecada, se obtiene después de someter la sangre fresca a una extracción de agua y luego someterla a la pulverización dando un producto rico en proteína con un mínimo del 70%. Esta harina es de baja digestibilidad. Tabla 30 Composición de la harina de sangre (% con base en MS) Proteína total Proteína digestible EE Fibra Calcio Fósforo TDN

82 65 1.0 1.7 0.33 0.26 61

Harina de sangre y sangre fresca

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Dos productos utilizados como suplemento proteínico en la alimentación animal, su manejo es difícil y no son muy apetecidos por los animales.La sangre aunque en estado fresco únicamente la consumen los perros, aves y cerdos aunque siempre mezclada con otros alimentos. Los demás animales rechazan este producto. En cerdos tanto en cría como en ceba es recomendable, aunque deben vigilarse los animales que la consumen, ya que pueden aparecer trastornos digestivos, por lo tanto se debe suspender al menor síntoma. Por el sabor que comunica a la carne, se debe suspender quince días antes del sacrificio... La harina de sangre o sangre desecada, se obtiene después de someter la sangre fresca a una extracción de agua y luego someterla a la pulverización dando un producto rico en proteína con un mínimo del 70%. Esta harina es de baja digestibilidad. Tabla 31 Composición de la harina de sangre (% con base en MS) Proteína total Proteína digestible EE Fibra Calcio Fósforo TDN

82 65 1.0 1.7 0.33 0.26 61

Lección 39 Alimentos no concentrados Son alimentos de escasa energía utilizable por unidad de peso, debido a su gran contenido de fibra bruta y un promedio de 50% de NDT. En este grupo se incluyen también, aunque no son forrajes, las cascarillas de avena, algunos granos de cervecería, salvado de arroz y otros. La composición química de los alimentos no concentrados, como la de todos los alimentos, define parcialmente su valor nutritivo. Los herbívoros no requieren aporte de aminoácidos en la ración pero necesitan un aporte mínimo de equivalente proteico. Si la ración contiene una fuente de nitrógeno y carbono, los microorganismos del tracto digestivo sintetizan todos los aminoácidos requeridos por el huésped. Los forrajes pueden presentar ciertas deficiencias que se pueden contrarrestar, especialmente en vitaminas y minerales, mediante bloques de minerales o incluyendo nutrientes en las mezclas. Es necesario conocer la existencia de la deficiencia. Forrajes secos

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A este grupo pertenecen el heno de leguminosas y no leguminosas, las pajas y otros productos con más del 18% de fibra bruta. El objetivo principal de la henificación es desecar el forraje verde hasta el grado necesario para que pueda almacenarse sin riesgo de que se caliente o se enmohezca. Para que la calidad del heno sea excelente, debe prepararse con plantas segadas en una fase relativamente temprana de madurez. Demás, el heno bueno tiene que curarse y manejarse de tal modo que conserve las horas y el color verde, los tallos deben ser blandos y no quebradizos. Tienen que estar desprovistos de hongos, tener un aroma agradable, además de la gustosidad. Los henos de leguminosas, como el de alfalfa o el de trébol, son mucho más ricos en proteínas, calcio y vitaminas que los henos de gramíneas. Durante el proceso de henificación se pierden algunos principios nutritivos, esto se debe a caída de hojas y otras partes finas de la planta por desprendimiento, pérdidas por fermentación y blanqueamiento y pérdidas de principios nutritivos solubles arrastrados por lluvias. En la henificación se produce fermentación y debido a esto algunos principios orgánicos se pierden, además las fermentaciones destruyen el caroteno; si se han empleado métodos apropiados para la henificación, las pérdidas por fermentación son pequeñas. Si el heno se blanquea excesivamente por una larga exposición al sol, se pierde casi todo el caroteno. En general, la cantidad de esa provitamina es proporcional a la intensidad del color verde del heno. Las pajas pertenecen también a los forrajes secos, Las pajas de cereales, especialmente de la avena, es consumida ávidamente por todos los animales y en algunas partes constituye una porción de la ración de vacuno. Las pajas suministran poca energía neta, su máximo valor se manifestará suministrándola juntamente con heno leguminoso de alta calidad. El Heno no debe ser la única ración para los animales, se debe usar como complemento de un buen pastoreo y combinado con ensilajes y suplementación de concentrado. El heno deshidratado de gramíneas y leguminosas cortados en estado suculento aunque contenga menos de 10.7% de fibra y sea muy rico en proteínas, no se puede considerar como un concentrado, porque es muy bajo en NDT y en energía y por ser muy voluminosos los animales no consumen lo suficiente para suplir sus necesidades Residuos de cosechas agrícolas y agroindustriales Los residuos de cosecha muy abundantes en algunas regiones, tienen alto contenido de fibra y bajo porcentaje de proteína y energía pero son un recurso nutricional durante las épocas de sequía para muchos animales de bajos requerimientos nutricionales.

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Entre los más abundantes, están los residuos de cereales y leguminosas como la paja de arroz (4.6% de PC), de fríjol (5.9%), de maíz (3.6), de soya (5.0), sorgo (3.8), maní (22.0%), alto contenido de fibra, digestibilidad baja entre 40 a 45%, pero con el tratamiento de hidróxido de sodio puede aumentar en 10-12% Y pueden absorber hasta 60% de melaza. También son aprovechables el cogollo, bagazo y bagacillo de la caña de azúcar, las cascarillas de algunos granos como la de algodón, soya, maní, cacao y hasta la de arroz, las semillas de frutas como la del tomate, guayaba, naranja y las pastas provenientes de la extracción de jugos como de la piña, la naranja, etc. Utilización de los residuos Los residuos se utilizan para animales de bajos requerimientos nutricionales o para animales que están en etapas de bajo requerimiento como el receso reproductivo y de producción láctea. Cualquier residuo entero, molido o picado se aprovecha mezclando 55 Kg con 40 Kg de melaza y 2 Kg de urea para rumiantes, o sin urea para otros herbívoros, mezcla de la cual se suministra hasta 10 K diarios (200 g de urea) al ganado bovino Estos residuos se pueden tratar con hidróxido de sodio par aumentar la digestibilidad y el consumo como ya se explicó anteriormente. Rastrojos de leguminosas: Los rastrojos del fríjol, soya y otras leguminosas están compuestos por 55% de talloshojas y 45% de vainas con 4.1 % de proteína; su consumo si se agrega 0.6% de melaza + urea puede llegar a niveles aceptables hasta de 2.5 K MS /100 K peso vivo y con 1.8 % de melaza urea el consumo aumenta a 2.96 Kg, pero generalmente los animales consumen más las vainas. Se pueden obtener buenas ganancias de peso diario, hasta de 800 gramo si se suplementa proteína (400 gm) pero la conversión es relativamente baja. Estos forrajes también se pueden amonificar con urea o con sulfato de amonio disolviendo 3 Kg de urea o sulfato de amonio en 50 litros de agua que se rocían por cada 1000 K de forraje, rastrojos o leguminosas y se dejen durante 15 días embolsados en plástico, al cabo de los cuales se les agrega melaza antes de darlos a los animales. Uso de productos NNP Los compuestos NNP se utilizan principalmente en rumiantes que están capacitados para que las bacterias del rumen sinteticen proteína bacterial reutilizable por el animal huésped. Entre los productos NNP, los más usados son el sulfato de amonio, la urea, el biuret y la gallinaza. Se recomienda usar la urea y el biuret en rumiantes en la siguiente forma: La urea con 46% Nitrógeno tiene un valor equivalente a proteína de 287% (46% x 6.25 = 287%) o sea que un Kilogramo de urea equivale a 2.87 K de proteína. Los bovinos adultos no deben recibir más de 189 gramos diarios, las cabras 20g y las ovejas 20-25g para evitar intoxicaciones, cantidad que debe mezclarse con los concentrados, el ensilaje o con la melaza de caña. El nitrógeno de la urea o del Biuret no debe reemplazar más del 30% de la

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proteína cruda de la ración total del rumiante, por ejemplo si una vaca requiere 1.8 Kg de proteína se podría reemplazar por urea 540 gm de proteína (1.800 x 30% = 540 g), la cantidad de urea sería de 188 gramos (540/2.87 = 188 g). La urea se mezcla con un ingrediente como la melaza de caña, para enmascarar el sabor; en el concentrado se agrega no más de 2 % disuelta en melaza para que cada kilogramo de grano contenga 20 gm, si se suplementan 8 kilogramos de concentrado repartidos en 3-4 comidas la vaca recibirá 160 gramos de urea. También esta cantidad puede incorporarse a la melaza para suministrarla en lamederos, agregando 160-180 g de urea previamente disuelta en 200 CC. De agua 1000 CC. de melaza. El consumo de un litro de melaza por animal permite el consumo de 170 g de urea. A los terneros se les puede dar a partir de las 15 semanas de edad. Todo rumiante debe tener un período de adaptación gradual de dos o tres semanas hasta llegar a la dosis máxima, comenzando con 10-30 g diarios y se deben incluir en la ración carbohidratos de fácil fermentación como almidón de yuca, de cereales, de papa, plátanos y en su defecto melaza de caña. Forrajes verdes Ensilajes de maíz, pasto, hierbas, raíces y tubérculos. El ensilaje es un método de conservar forrajes que se han cosechado en época de abundancia y se destinan a la alimentación del ganado en épocas de escasez. Las plantas mas adecuadas para ensilar son el maíz, el sorgo que producen gran cantidad de materia verde y se conservan fácilmente. Los pastos como el elefante, pará, guinea e imperial y las leguminosas también se pueden ensilar, debido a que son plantas pobres en carbohidratos se debe adicionar melaza en proporción de 40 a 80 K por tonelada de forraje. Generalmente se debe usar una mezcla de gramíneas y leguminosas. La calidad de un alimento ensilado no solo depende de la calidad del alimento en sí, sino también del método como se realice el ensilado y de los cuidados que se tengan al hacer el silo. Un buen pasto suele proporcionar el alimento mas barato para el ganado vacuno, las ovejas y los caballos y aún a los cerdos. Es un medio importante para reducir el costo de alimentación. El valor alimenticio del pasto aumenta con la presencia de leguminosas en el potrero. Las leguminosas son plantas ricas en proteínas y además fijan en nitrógeno en sus raíces el cual posteriormente es convertido en formas asimilables para las plantas; de esta maneta las leguminosas elevan la calidad del forraje y mejoran la fertilidad del suelo, en cuanto a nitrógeno se refiere. Las gramíneas, por lo general son plantas con un contenido bajo en nitrógeno proteico y un contenido aceptable de carbohidratos. Por tal razón, la mezcla de gramíneas y leguminosas proporciona un forraje apetecible y balanceado. Cuando el porcentaje de leguminosa de un potrero es solo de 30% o más y éstas se encuentran bien distribuidas, no

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es necesario fertilizar con nitrógeno. Se recomienda la siembra de leguminosas con pastos de corte. Con los pastos elefante, imperial y aún con sorgo y maíz para ensilaje, podría sembrarse kudsú o soya perenne para proporcionar un forraje de más alta calidad. En climas fríos la mezcla de alfalfa con pastos de corte como el raigras anual suministra un excelente forraje. Con pastos de pastoreo, se recomiendan los tréboles blanco y rojo. En el sobrepastoreo los animales pueden causar daños que no permiten el desarrollo y recuperación posterior de las plantas y el potrero se invade de malezas. En subpastoreo, se desperdicia forraje y los pastos envejecen y disminuyen calidad. El pastoreo continuo es el sistema generalmente usado por el ganadero. Consiste en dejar en el potrero durante un tiempo indefinido, el ganado. Este sistema no es correcto debido a que se desperdicia pasto, ya que los animales no lo consumen en el momento mas apropiado, volviéndose tosco o leñoso, o por el contrario, cuando hay escasez no se permite una buena recuperación del pasto. El pastoreo alterno Consiste en que los animales pastorean durante algún tiempo, una determinada parte del potrero, mientras que la otra parte descansa. Otro sistema es la rotación de potreros Consiste en dividir la superficie del terrero en determinado número de potreros e ir rotando con los animales por cada uno de ellos. De esta manera se aprovechan mejor los pastos. El pastoreo racional está basado en la rotación de postreros, en donde se tiene en cuenta no sólo el pasto sino las necesidades de pastorear. Un manejo adecuado de una pradera incluye un período de ocupación determinado e igualmente un período de descanso (60-70 días en verano y 35-45 días en invierno). Ensilajes El uso de ensilajes tiene varias ventajas:

a) El forraje ocupa poco espacio al almacenarlo y se pueden alimentar más animales con menor área de cultivos. b) El ensilaje conserva y suministra alimento suculento de alta calidad. c) Se puede ensilar cualquier forraje en diferentes estados vegetativos y aun enmelazados en toda época del año o cuando los forrajes sufren daños por heladas o sequías.

El ensilaje de buena calidad es de alto valor nutricional si provienen de forrajes verdes cortados en estado óptimo de mayor contenido de nutrientes y humedad adecuada (35%) para facilitar su compactación y por tener más cantidad de azúcares para la correcta fermentación ácida (Acido Láctico) y buena conservación. El ensilaje por ser muy palatable y laxante, provee más materia seca al ganado si se combina el suministro con heno y pastoreo. El ensilaje se usa más intensamente para

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alimentar vacas lecheras, ganado de carne, ovinos y caprinos y en pequeñas cantidades para caballos, pero muy poco para cerdos y aves. Los forrajes más usados para ensilar son el sorgo, el maíz, la avena, el king-grass y la caña de azúcar. El forraje no debe tener menos de 28 % de MS; cuando se ensila alfalfa o pasto, sin usar preservativos, la MS debe estar entre 30 a 35%; si el forraje tiene menos MS habría mucha pérdida por jugos exprimidos y se obtendría ensilaje de mala calidad a menos que se adicionen preservativos o absorbentes de humedad como forrajes secos (Pajas y granos). En el ensilaje, las proteínas son desnaturalizadas o degradadas en forma similar como en el aparato digestivo, sin mayores pérdidas; pero si se ensilan leguminosas, la degradación de las proteínas y disminución del valor nutricional por efecto del calor es considerable, aunque en la práctica podría traer beneficios al permitirse un mayor paso de sustancias proteicas y nitrogenadas al intestino. Forrajes para ensilar El forraje para ensilar por tener gran influencia sobre el valor nutricional del ensilaje debe tener las siguientes características: • No estar muy seco ni muy acuoso • Contener abundantes azúcares y otros carbohidratos de fácil Fermentación para formación de ácido láctico • Las plantas no deben tener tallos huecos. • Los forrajes más apropiados son el sorgo, la avena, vicia y el maíz. También se puede ensilar pastos de praderas o de corte, leguminosas y toda clase de gramíneas y cereales. Métodos especiales para ensilar Para ensilar sorgo, avena y maíz no se requiere de tanta tecnología diferente a los procedimientos tradicionales, pero cuando se ensilan otros forrajes como leguminosas, forrajes pobres en azúcares o con poca materia seca (menos de 25%) se aplica una metodología especial para ensilar: • Deshidratar el forraje hasta un 30 a 35% de M5, como para preparar henolaje (Haylaje) dejando el forraje tendido en el campo por unas horas. • Agregar y mezclar forrajes secos como, tamos, heno, bagazo o bagacillo o alimentos secos como salvados, tuzas de maíz molidas; se usa entre 75 a 80 Kg por tonelada para ensilaje de leguminosas, 100 Kg para soya, 40 a 30 Kg para pastos y cereales. • Agregar melaza de caña como preservativo para aumentar el contenido de azúcares en ensilajes de pastos o mezclados con leguminosas: 40 a 50 Kg por tonelada para leguminosas y 20 Kg para gramíneas. • Adicionar otros productos como tubérculos, papa entera, raíces de yuca, follaje de yuca, excretas de animales, cascarilla de café, caña de azúcar, etc. • Para aumentar el contenido de Nitrógeno no proteico, adicionar urea en cantidad de 5 a 10% de la materia seca ensilada mezclada con melaza.

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Características de un buen ensilaje: Debe tener un pH de 3.5 a 4.0, de color verde amarillento, olor agradable, sin presencia de hongos, humedad de 68%, sabor agradable y en base a MS tener un porcentaje de 8.5 de ácido láctico, 1.5 de ácido acético y 1 de nitrógeno amoniacal. Leguminosas como forrajes Las leguminosas ocupan lugar de mucha importancia en alimentación animal por ofrecer las siguientes cualidades:

a) Producen abundante forrajes palatable y nutrientes por área cultivada b) Son muy ricos en proteínas de buena calidad biológica c) La proteína de las leguminosas corrigen las deficiencias proteicas de las gramíneas, d) Las leguminosas contienen altos niveles de calcio, de vitaminas A y D. y del complejo B. La Alfalfa, los tréboles y otras leguminosas se suministran como forraje verde, de corte, como heno o como ensilaje, el heno se puede dar entero, picado o molido, en forma de harina o peletizado o en waflers o cubos, pastoreadas como banco de proteína y se suministran a toda clase de animales. Otros forrajes de leguminosas: Otras clases de leguminosas arbustivas como las leucaenas, acacias, samanes, matarratón, algarrobo, chiminango, aromas, etc, se usan como forraje cosechando las hojas para darlas verdes o deshidratadas o para hacer pastoreo de ramoneo manteniendo los arbustos bajos de altura. Las sacas residuales postcosecha de cultivos de leguminosas tienen aceptable contenido de proteína como las de soya, fríjol, haba, arveja, habichuela, lenteja, garbanzo, canavalia, etc, se pueden suministrar verdes, deshidratadas, enteras o picadas y hasta se pueden ensilar mezcladas con gramíneas. Muchas variedades de leguminosas se aprovechan como forraje de pastoreo, mezcladas con gramíneas, formando bancos de proteína, como forraje verde, heno o forraje deshidratado, como la Lezpedaza, Cow Pea, Crotalaria, Kudú, Fríjol terciopelo, guandul, desmodio, Vicia, estilozante (Capica), etc. Maíz, Sorgo y Avena como forrajes El maíz, sorgo y avena se usan como forraje verde o para ensilar, el maíz con o sin la mazorca. El maíz se aprovecha después de cosechar la mazorca o también cuando ya está seco (Soca de maíz) o el averiado por heladas. Para ensilar se cosecha cuando la mazorca está en estado lechoso, lo mismo que el sorgo y la avena. El sorgo y el maíz muy tiernos pueden contener niveles tóxicos de nitratos y el sorgo contiene ácido hidrocyanico que intoxica al ganado, ovino, y caprinos, por ese se aconseja dejarlo unas horas en el campo después de cortarlo. El Sorgo se puede ensilar o henificar y se usa la soca como forraje verde, para heno o para ensilar. Estos tres forrajes se pueden ensilar en mezcla con leguminosas, con caña de azúcar entera, con otras gramíneas de corte o se les puede adicionar otros alimentos, como yuca, papa, excretas de animales, melaza, urea, etc.

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Otros forrajes como el trigo y cebada, averiados por heladas o sequía se pueden ensilar o henificar o darlos picados como forraje verde. Gramíneas y cereales para pasturas y como forrajes Los pastos de gramíneas que crecen permanentemente, formando colchones o matojos y los cereales (gramíneas temporales) se usar para pastoreo, para cosechar como forraje verde picado, para henificar o para ensilar y también se usan las socas después de cosechar el grano (trigo, cebada, arroz y avena) bien sea pastoreando o cosechándolos Las residuos de cosechas agrícolas se pueden someter a tratamiento con álcali para aumentar la digestibilidad de la fibra y se aprovechar para alimentar bovinos, ovinos y caprinos de bajas necesidades nutricionales, al igual como se utiliza el bagazo y bagacillo de caña. Las gramíneas de desarrollo alto se usan únicamente como forraje verde picado o para ensilar, como el King grass, el pasto elefante imperial, guatemala, brasilero, etc, y poco para pastoreo. Existe una gran variedad de gramíneas para pastoreo que ocasionalmente se pueden henificar y ensilar, siempre y cuando macollen, Io cual facilita el corte y recolección. La composición general de las gramíneas y su valor nutritivo es semejante, difieren en la palatabilidad muy relacionada con su valor nutricional, lo cual se observan en sus estados iniciales y cuando llegan a la madurez como se mencionó anteriormente. Pastoreo La producción de leche y la ganancia de peso en animales especializados por unidad de área (Ha) está influenciada por los métodos de uso de los forrajes: pastoreo continuo o rotacional, en corte, como heno o ensilaje. Los métodos de uso de los forrajes muestran efectos muy aparentes sobre la rata de ganancia de peso y producción de leche, sin embargo esto se debe analizar con sumo cuidado, porque la causa de las diferencias puede radicar en la cantidad de animales en pastoreo (Carga animal) .Un número mínimo de animales permite el pastoreo selectivo que influye sobre mayor producción del animal. La producción animal en pastoreo continuo a menudo es más alta que con el pastoreo rotacional, debido a un menor número de animales en pastoreo y a la selección del forraje. Una alta producción por animal y por área en los sistemas de pastoreo intensivo como el rotacional y pastos de corte, se atribuye a una mejor producción de las plantas bajo sistemas alternos de descanso y cosecha y a una menor cantidad de residuos sin pastorear. La alta producción bajo el sistema de corte comparado con el sistema de pastoreo, se atribuyen a los efectos dañinos que los animales hacen sobre el suelo y la planta, de ahí que, el pasto de corte puede producir mayores rendimientos que el pastoreo en fajas. Por los métodos de subpastoreo y sobre pastoreo se obtienen resultados opuestos; con el subpastoreo se consume menor Cantidad del forraje disponible y con el sobrepastoreo se consume toda la planta sin

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dejar residuos, produciéndose resultados variables. Estas prácticas pueden usarse cuando se desean altos rendimientos en leche o en ganancia de peso del animal o se prefieren bajas producciones individuales con el sobrepastoreo. El método de lograr utilización eficiente del forraje y alta producción del animal en subpastoreo, no baja la producción individual como en el sobrepastoreo, obteniendo más o menos producto por animal respectivamente, pero menos o más productos por área explotada en pasturas. Plantas de ramoneo Las plantas de ramoneo son en la mayoría plantas leguminosas arbóreas como la leucaena, (Leucaena leucosephala), el matarratón (Gliricidia sepium), el pizamo (Erithrina glauca), el Cachimbo (Erithrina poeppigiana), además de muchas variedades de acacias, aromos, chiminango, algarrobo, incluyendo el guandul (Cajanus cajan), plantas que suelen contener inhibidores potenciales de los microorganismos del rumen (aunque las bacterias pueden metabolizar al inhibidor), tienen alto contenido. de taninos que también limitan la actividad celulolítica bacterial y otras sustancias como la mimosina que limitan el consumo de materia seca y a veces pueden afectar la reproducción de los animales; los monogástricos son incapaces de desdoblar la mimosina por eso se debe restringir el uso al 15%. En rumiantes no se aconseja suministrar estas plantas en base a MS por encima del 20 ó 25%, usándolos verdes, deshidratados o secos. La mayoría de las plantas de ramoneo tienen alto valor nutritivo y contenido proteico, bajo contenido de fibra a pesar de los altos contenidos de tanino que afecta la digestibilidad y el consumo de materia seca. La leucaena se aconseja darla entre 10 a 15% como máximo para evitar toxicidad en Bovinos. Algunas plantas tienen proteína sobrepasante en abundante cantidad (Leucaena). El principal limitante de estos forrajes es el costo de la cosecha y del procesamiento del secado, por lo cual es mejor dejar que los animales se encarguen de cosecharlos por ramoneo directo para lo cual estos arbustos deben cultivarse y manejarse manteniéndolos bajos de altura. Estos forrajes dan muy buenos resultados suministrados como complemento de mezclas de gramíneas-Leguminosas con melaza más urea y gallinaza y una buena cantidad de carbohidratos almidón osos como la yuca, salvado y pulidora de arroz, tanto para ganado lechero o de carne y para ovinos y caprinos de cualquier edad, aún para la crianza Forrajes verdes cortados El pasto de corte es la cosecha manual o mecánica de cualquier forraje el cual es suministrado de inmediato al ganado. Es necesario dejar crecer la planta hasta un estado de cosecha sin madurar para obtener mayor producción por área de materia seca y nutrientes, que por el pastoreo directo de los animales. Cualquier gramínea o leguminosa es apropiada para cosecharla como forraje verde, pero los forrajes que macolla n facilitan más el corte manual o mecánico. Tradicionalmente hay varios forrajes de corte muy conocidos como los sorgos, el pasto elefante, el king-grass, el Imperial, el brasilero , la caña entera, la alfalfa, el capica, el ramio, etc.

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El pasto de corte frente al pastoreo: Los animales en pastoreo tienen la oportunidad de hacer pastoreo selectivo y consume las partes más nutritivas, mientras que con el pasto de corte, se obliga al animal a consumir íntegramente toda la planta picada incluyendo las partes de menor valor nutricional (tallos) y por consiguiente hay una gran diferencia del valor nutricional de los dos sistemas. Se sugiere al estudiante revisar sus cursos de Pastos y Forrajes y sistemas de manejo, como complemento al estudio del valor nutricional de las plantas, lo mismo que la metodología para preparar heno y ensilaje. Tabla 32 Algunas gramíneas y leguminosas recomendables para clima calido Nombre comun

Nombre científico

Uso

Pará Pangola Angleton Guinea Puntero Brachiaria Elefante Caña forrajera Sorgo forrajero Sudam Maíz Soya perenne Kudsú Amor seco o pega pega Guandul Alfalfa Centrocema Acacia forrajera

Brachiaria mutica Digitaria decumbens Dicanthium aristatum Panicum maximun Hyparrhenia rufa Brachiaria decumbes Pennisetum purpureum Saccharum officinarum Sorghum vulgare Sorghum suadanense Zea maiz Glycine javanica Pueraria phaseoloides Desmodium spp Cajanus cajan Medicago sativa Centrocema plumieri Leucaena glauca

Pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo Ensilaje - corte Ensilaje - corte Ensilaje - corte Ensilaje - corte Ensilaje Pastoreo Pastoreo - corte Pastoreo Corte Corte Corte Ramoneo

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 33 Algunas gramíneas y leguminosas recomendables para clima medio Nombre común

Nombre científico

Uso

Micay Pangola Brachiaria Guinea Gordura Puntero Imperial Elefante Caña forrajera Sorgo forrajero Kudzu Amor seco Ramio* Guandul Centro *Familia orticacea.

Axonopus micay Digitaria decumbens Brachiaria decumbens Panicum maximun Melinis minutiflora Hyparrhenia rufa Axonopus scopaius Pennisetum purpureum Saccharum officinarum Sorghum vulgare Pueraria phaseloides Desmodium intortum Bohemaria nivea Cajanus cajam Centrocema pubescens

Pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo - corte Ensilaje - corte Ensilaje - corte Ensilaje corte Ensilaje - corte Pastoreo - corte Pastoreo Corte Corte Corte

Tabla 34 Algunas gramíneas y leguminosas recomendables para clima frio Nombre común

Nombre científico

Uso

Raigrás anual Rescate Festuca alta Festuca media Kikuyo Azul orchoro Avena Forrajera Maiz Alfalfa Trébol blanco Trébol rojo

Lolium multiflorum Bromus catharticus Festuca arundinacea Festuca elatior Pennisetum clandestinum Dactylis glomerata Avena sativa Zea maiz Medicago sativa Trifolium repens Trifolium platense

Corte Corte - pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo Corte Ensilaje Corte - ensilaje Pastoreo Pastoreo

39.2 Otros alimentos Esta categoría incluye : portadores de vitaminas, minerales, fármacos, hormonas, suplementos y otros.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Suplementos minerales Nutriente Portador

contenido

Observaciones

Calcio

Harina de huesos

23% Ca.

Fósforo

Harina de huesos al 32% Ca. vapor Harina de huesos 22% Ca. calcinada Fosfato dicálcico 23% Ca. 26% Ca. Carbonato de calcio 38-40% Ca. Conchas de ostras 96% de carbonato de Ca. Fosfato de roca 14% P

Tiene 20% Proteína y 11% de fósforo Tiene 7% proteina y 14% de fósforo Tiene 11% de fósforo

Fosfato de defluorinado Yodo

Hierro

roca 20% P

Fosfato monosódico Yoduro potásico

22% P 76%

Yoduro sódico Yodato potásico Sal yodada

84% I 59% I 0-02% y 0.05% I

öxido férrico Sulfato ferroso Hierro reducido

70% Fe 37% Fe 80-100% Fe

20% fósforo 18% Fófosro Tiene 75-80% fosfato tricálcico. No contiene flúor No debe tener más de 1 parte de flúor por cada 100 partes de fósforo üede utilizarse indistintamente la sal sódica o potásica

Lección 40 Aditivos Con el objetivo de producir más alimentos de origen animal y aumentar la eficiencia de los nutrientes en relación a la cantidad de productos, grado de crecimiento y nivel de producción, se usan sustancias de naturaleza química para adicionar a las raciones nutricionales de los animales denominados corrientemente como Aditivos, entre los cuales los de más amplio uso y más conocidos son los antibióticos, las hormonas, los anabólicos y algunos quimiostáticos. Los compuestos Aditivos propiamente no son alimentos ni son sustancias esenciales. En general, los aditivos se usan principalmente para aumentar el grado de crecimiento, para aumentar la utilización más eficiente de los alimentos, para mejorar y mantener una buena salud y sobre todo para aumentar la producción de carne, leche, huevos y trabajo. Es muy importante conocer la naturaleza química o biológica de estos productos, su modo de acción y sus efectos sobre la producción. Los productos más usados tienen por finalidad: . 1. Estimular el crecimiento: como los antibióticos, los anabólicos y los compuestos

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hormonales. 2. Prevenir enfermedades, para lo cual se usan quimioterapéuticos como los antibióticos, antimicóticos, antiprotozoarios, antihelrnínticos y plaguicidas. Algunos de estos serán tratados muy superficialmente por estar más relacionados con la sanidad que con la nutrición. Además de estos aditivos, hay otros que si tienen carácter nutricional como los microelementos minerales, algunas vitaminas y aminoácidos sintéticos que se usan para reforzar y suplementar las raciones con productos comerciales más económicos y efectivos. Otros aditivos se utilizan para modificar las características físicas y químicas de los alimentos, con el objeto de aumentar la digestibilidad, la palatabilidad o para facilitar la preparación de las mezclas. En la nutrición moderna de los animales tienen gran significado el uso de ingredientes energéticos y proteicos, más suplementos de calcio y fósforo y ciertos aditivos nutricionales para balancear económicamente los requerimientos de minerales y vitaminas, para lo cual se consideran las trazas de minerales, vitaminas y aminoácidos naturales y sintéticos y otros aditivos no nutricionales como los antibióticos, arsenicales, Ionóforos y nitrofuranos. La metodología moderna de sistemas de producción y alimentación animal, más la necesidad de aumentar la producción de los animales mediante el uso de alimentos cada vez más competitivos con- la alimentación humana y a precios de la materia prima demasiado costosa, ha contribuido al uso más amplio de aditivos que contribuyen a simplificar las fórmulas dietéticas además de facilitar su preparación El desarrollo y uso de aditivos tuvo inicialmente más aplicación en cerdos y aves; luego se ha extendido a casi todos los animales de granja con él objetivo, repetimos, de reemplazar o reforzar alimentos deficientes, mejorar los rendimientos, modificar las características físico-químicas de las raciones y reducir los costos de producción. Los aditivos se pueden clasificar en cuatro categorías: • • • •

Suplementarios o Coadyuvantes Auxiliares Promotores del crecimiento Quimioterapéuticos o Profilácticos

40.1Aditivos suplementarios Los aditivos suplementarios o coadyuvantes "suplen" un requerimiento nutricional fisiológico del animal, complementando el aporte nutricional de otros alimentos. Entre estos están: • • • •

Los Aminoácidos esenciales (naturales o sintéticos) Los Oligoelementos minerales Las vitaminas Las sustancias nitrogenadas no proteicas

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Los principales aditivos suplementarios nutricionalmente son: los aminoácidos naturales o sintéticos, las trazas de minerales (Oligoelementos) y las Vitaminas. Los Aminoácidos Se usan principalmente para aves y cerdos a la metionina y la lisina, en forma de productos comerciales como la DL Metionina (95% de DL-2-Amino-4-metil-ácido Mercapto Butírico) y la Sal de Calcio (90% de DL-2-amino-4-metil mercapto butírico de Calcio). Vitaminas Las vitaminas son compuestos orgánicos requeridos en pequeñas cantidades para el mantenimiento, crecimiento, reproducción (postura y lactancia) . Las vitaminas son parte del sistema enzimático que catalizan las reacciones bioquímicas específicas a nivel celular. Vitaminas liposolubles La vitamina A sintética se usa en monogástricos, como aditivo en mezclas de alimentos que son sensibles a la oxidación y destruyen la vitamina A. La principal fuente de vitamina A sintética se ofrece en excipiente de Alcohol, acetato o Palmitato. Viene en unidades Internacionales / g UI Vitamina D: En la estructura de la Vitamina O interviene un complejo de casi 10 compuestos Esteroides. La Vitamina 03 (Colcalciferol) se forma en la piel a partir del colesterol, (70ehidro-colesterol) del animal o por acción de los rayos ultravioleta. La vitamina D2 Ergocalciferol, se forma en las plantas a base del colesterol por acción de la luz ultravioleta; es sensible a la oxidación. Para aves la vitamina D3 es 10 a 50 veces más activa que la vitamina D2. Para Monogástricos se usa la Vitamina D3 sintética (Aves). Para cerdos y rumiantes, la Vitamina D3 se sintetiza propiamente en la piel y la vitamina D2 se encuentra abundante en los pastos y forrajes. Vitamina E: En su conformación interviene al menos seis compuestos de tocoferoles. El Alfa Tocoferol biológicamente es el más activo, el Delta Tocoferol es el más antioxidante. Para aves se recomienda fortificar las dietas con Vitamina E sintética (Formas D y L). Fuentes: para aves y cerdos se usa el DL Alfa Tocoferol Acetato UI. Para rumiantes. La Vitamina E de los pastos y forrajes es relativamente estable como éster (Acetato, Succinato). Vitamina K: Existen varias Vitaminas K: la K1 o Filoquinona, la K2 menaquinona (Producida por las bacterias intestinales), la K3 Menadiona (Sintética); la Menadiona bisulfato de Sodio y la Menadiona difosfato, son solubles en agua.

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Fuentes: Para aves, la vitamina sintética Menadiona Bisulfato de Sodio. Para rumiantes: En los forrajes y también la sintetizan las bacterias. Puede ser bloqueada por la presencia de Dicumarol. Vitaminas hidrosolubles Las Vitaminas de cuidado en la fórmulación de raciones en los animales son las siguientes: La Tiamina (Sintética), La Biotina (Sintética), el Acido Fólico (Folina), La Piridoxina. Las siguientes vitaminas se usan como aditivos en las mezclas de raciones: Riboflavina, Acido Nicotínico, Vitamina B12 y Colina. Tiamina: Sensible a oxidación y reducción. Piridoxina: Compuesto estable. Biotina: Avidina es la antivitamina de la Biotina Riboflavina: (G o B2) Forma la Coenzima FAD (Flavina-adenina-dinucleótido) y la FMN (Flavina-mono-nucleótido) . Los rumiantes la sintetizan en el rumen. Fuentes: para aves y cerdos la Riboflavina comercial producida por fermentación. Acido Nicotínico o Niacina: (Niacinamida) Relativamente estable. Forma las Coenzimas I y II Fuentes: para aves, suplementar A. Nicotínico Comercial. Para rumiantes se sintetiza en el rumen. Acido Pantoténico: Descompuesto por hidrólisis según el pH. Comercialmente se consigue como D1 Pantotenato de Calcio o Pantotenato de Calcio (Tiene actividad biológica) Fuentes: para aves y cerdos, suplementar D. Pantotenato de Calcio. Para rumiantes, se encuentra abundante en los pastos y es sintetizada en el rumen. Vitamina B12: Fuentes: para aves y cerdos, la harina de pescado. Para rumiantes; es sintetizada en el rumen. Es conveniente suministrar cobalto en balas por vía del rumen. Colina: (Cloruro de Colina) Es una vitamina que requiere alta dosificación. Forma parte de la Lecitina. Fuentes: para aves, el Cloruro de Colina. La harina de pescado, soya y algodón la contienen en abundancia. En rumiantes se presenta la síntesis ruminal. Acido Fólico: Fuentes: vitaminas sintéticas producidas por fermentación o síntesis química. Para aves: requiere mucha diligencia en su suplementación. En rumiantes hay síntesis ruminal. Trazas de minerales Los principales oligoelementos minerales en la formulación de raciones son el Manganeso, Zinc, Hierro, Cobre, Yodo y Cobalto. Estos elementos son catalizadores y cofactores del metabolismo y forman parte de enzimas o de vitaminas funcionando como activadores del sistema enzimático y hormonal.

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Manganeso: Presenta problemas por absorción muy pobre. Se recomienda suplementario en las raciones para cerdos y aves. Los rumiantes reciben suficiente cantidad en los forrajes. Como ingrediente se usa el Oxido de Manganeso y el Sulfato de Manganeso. Zinc: El zinc se encuentra en buena disponibilidad en los alimentos pero su viabilidad es baja, por eso se debe suplementar Oxido o Sulfato de Zinc a las aves y cerdos y también a rumiantes. Hierro y Cobre: El hierro es esencial para la formación de la hemoglobina y el cobre para el metabolismo del hierro. El contenido de Fe y Cu en la leche de cerdos y rumiantes es bajo, pero las crías nacen con reservas suficientes. A los lechones se les debe suplementar Sales de Cu y Fe en solución, para untar en la ubre de las cerdas, o sales de Fe para inyección intramuscular en terneros y lechones. Las aves se les suplementa en la ración con Sulfato u Oxido de Hierro y Sulfato u Oxido de Cobre o Yoduro Cuproso. Yodo: e recomienda adicionar yodo en la sal (sal yodada) que contenga 0.007% (10g e yoduro de potasio en 100 g de sal). Para aves se recomienda el yoduro de potasio, el yoduro cuproso o el yoduro cúprico o el yodato de calcio. Cobalto: Es esencial para los organismos del rumen, para la digestión de la celulosa y para síntesis de la Vitamina B12. Se recomienda suplementar Carbonato o Sulfato de Cobalto. Sustancias Nítrogenadas No Protéicas (NNP) Las sustancias NNP son muy solubles y fácilmente convertibles en amoníaco por acción de la ureasa bacterial que degrada rápidamente la urea en CO2 y amoníaco O Ureasa NH2 - C - NH2 + H20 - - - -- - - 2NH3 + CO2

Como los NNP no contienen carbohidratos las bacterias sintetizan los aminoácidos combinando el NH3 con carbones provenientes de otros componentes de la ración. Entre los NNP, la urea y el Biuret son las más empleadas por ser muy efectivas en la alimentación de rumiantes. Estos dos compuestos son extremadamente solubles y se convierten rápidamente en amoníaco en el rumen causando intoxicaciones mortales por lo cual la istración debe ser gradual para que los microorganismos del rumen se adapten a su utilización siempre y cuando se adicionen a la ración fuentes de fácil disponibilidad de Energía, como el almidón (1 K de almidón para cada 100g de Urea). La Urea debe suministrarse en cantidades que no exceden la capacidad de los microorganismos para asimilarla, distribuyéndola en varias comidas durante el DIA lo cual reduce las posibilidades de intoxicación. Para las vacas lecheras de mediana producción de leche no es práctico usar NNP (Urea) si la ración total contiene más de 13% de proteína cruda y es recomendable para obtener la máxima eficiencia no dar más del 1% de urea en la ración total diaria en base a MS. El NNP sólo es práctico en rumiantes aunque es factible usarla en Cerdos y caballos y en aves siempre que se suministren raciones bien balanceadas en aminoácidos esenciales. 40.2 Aditivos auxiliares Los aditivos auxiliares no son imprescindibles como nutrientes elementos fisiológicos,

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pero se usan para mejorar la calidad y reducir los costos de los alimentos, mejorando el color, sabor, consistencia y conservación, etc. Los de más uso son los siguientes: • Antioxidantes, para estabilizar las grasas y demás compuestos sensibles a la oxidación y ranciedad. • Aromatizantes, que corrigen el sabor y olor haciendo los alimentos más palatables y gustosos, aumentando su consumo. • Peletizantes, que mejoran la consistencia y facilitan la compactación de los alimentos muy polvorosos y uniforman el consumo. • Pigmentantes, que mejoran el color de los alimentos o de los productos. • Preservativos, que mejoran la capacidad de almacenamiento y protección contra daños producidos por organismos microbiológicos, Bacterias u hongos Antioxidantes Son productos químicos para retardar los procesos de auto-oxidación de las grasas. (Enranciamiento) favoreciendo la conservación de las vitaminas liposolubles o hidrosolubles y también estimulando la pigmentación (como los Carotenos y Xantofilas). Origen Antioxidantes

Naturales Sintéticos

Acción

Antioxidantes Sinergéticos

La mezcla de los antioxidantes aumenta su efecto sinergético. Su acción se efectúa por inactivación de los metales impidiendo su efecto catalítico en las reacciones oxidativas. Entre los antioxidantes naturales están: los ácidos cítrico, fosfórico y láctico y Las lecitinas. Estos aditivos se agregan a las grasa y cebos, para prevenir el enranciamiento, a las harinas de origen animal (harina de pescado y carne) y a la harina de alfalfa y a los alimentos compuestos para estabilizar las vitaminas y los carotenos e inhibir la destrucción de las vitaminas liposolubles e hidrosolubles. Entre los antioxidantes sintéticos los más conocidos son: Etoxiquin o Xantoquinona o Santoquin. Previene la Encefalomalacia de los pollos. Previene la destrucción de la Vitamina E y la sustituye en las raciones para aves. El BHT (Hidroxi Tolueno) es de mayor uso en alimentación, El BHA (Hidroxianisol Butilato) y El Galato (Galato de etilo, di propilo, hexilo) se usan con o sin adición de sinergéticos (Acido Cítrico, Fosfórico o Láctico). Las lecitinas se usan como sinérgicos.

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Vitamina E es un antioxidante natural pues al mismo tiempo puede ser oxidada y da origen a deficiencias de ella misma, estabiliza las grasas y aceites y previene el enranciamiento, estabiliza los alimentos con cebo y protege las vitaminas liposolubles de origen natural y las que se encuentran en la alfalfa. 40.3 Pigmentos y pigmentadores Los pigmentos amarillos y rojos se usan en avicultura para pigmentación de la yema del huevo. Los pigmentadores como la Xantofilas y los Hidroxicarotenoides (Luteina) no se convierten en Vitamina A y son absorbidos en los tejidos grasos y en la yema. Los pigmentos se pueden oxidar pero la Vitamina E y antioxidantes los protegen. Para la pigmentación de la piel de los pollos Broiler, se da buena cantidad de alimentos energéticos para acumular grasa y tres semanas antes del sacrificio se istra Xantofila (20mg/K de alimento). Para dar la coloración amarilla de la yema se istra 70% de Xantofila o luteina. La pigmentación se estimula por acción de los antibióticos, arsenicales y antioxidantes. Pigmentadores naturales Los que se encuentran en al maíz amarillo (Criptoxantina y Zeoxantina) y en la alfalfa (Luteina y Xantofila). También se encuentran pigmentadores naturales en las algas, en la Paprica (Pigmentos xantofila: capxantina); en el Achiote (Bioxina, Xantofilas, Capxantina); en las harinas de pétalos de varias plantas como la Tagetes erecta L. (Maravilla, Marygold). Pigmentadores sintéticos Hay varios pigmentadores usados en avicultura para pigmentar la yema del huevo y la piel de los pollos para engorde, como la Cantaxantina, la Zeaxantina, la Luteina, la Capzanthina, la Citrammasxantina. La adición de Etoxiquima además mejora la asimilación de los carotenoides la cual puede ser entorpecida por la presencia de Calcio. 40.4 Sustancias ligantes o peletizantes Las sustancias ligantes se usan para la elaboración de alimentos compuestos, con el objeto de mejorar su textura y firmeza. Estas sustancias deben tener propiedades adherentes o lubricantes, para disminuir su roce en la maquinaria, no deben tener efectos nocivos sobre el valor alimenticio y por consiguiente ser económico su uso. Hay varios productos adecuados para estos propósitos: La Bentonita de sodio; el silicato arcilloso coloidal de aluminio, de Hierro o Magnesio; el feldespato, el yeso, el cuarzo, las micas, el carbonato de calcio o de Magnesio, el Caolín (Lignosulfonato). La melaza es uno de los ingredientes de más uso como peletizante para mejorar la consistencia y facilita la compactación de los alimentos polvorosos y harinas en combinación con el uso del vapor.

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40.5 Aditivos promotores del crecimiento (Rendimiento) Estos aditivos son de carácter antibiótico u hormonal, natural o sintético, que aceleran el crecimiento y engorde y mejoran la conversión alimenticia. Los primeros actúan en el tracto gastro-intestinal favoreciendo los organismos benéficos y controlando otros competidores por nutrientes. Los principales representantes de estos aditivos son los Antibióticos que se usan esencialmente incorporados a las raciones en cantidades sub-terapéuticas. Su efecto es más intenso cuanto mayor sea el nivel de enfermedad o intensidad del problema, siendo la respuesta mayor en los animales jóvenes y en sus etapas iniciales del crecimiento.

• • • •

•

Los antibióticos deben reunir las siguientes cualidades: Ser efectivos para mejorar el crecimiento y la conversión alimenticia Reducir las pérdidas durante la cría No producir resistencia ni reacciones a enfermedades Los residuos deben eliminarse rápidamente por las vías naturales, los residuos en los productos (leche, huevos, carne, etc.) no deben ser peligrosos para el consumo y salud humana, deben poseer buena estabilidad y compatibilidad con otros alimentos Deben ser altamente biodegradables para no afectar el medio ambiente y que no sean antigénicos (Causantes de problemas genéticos).

Los aditivos no nutricionales son estimulantes del crecimiento de los animales y mejoran la eficiencia alimentaria. Los principales son: a) Antibióticos b) Arsenicales, c) Nitrofuranos d) Anabólicos y hormonales. a) Los antibióticos Los antibióticos son producidos biológicamente por microorganismos (hongos) y tienen propiedades bacteriostáticas contra bacterias Gram negativas o positivas. Se usan contra enfermedades infecciosas como curativos a la dosis de 150 a 500g por tonelada de alimento o como dietéticos en animales monogástricos y terneros, corderos y cabritos muy jóvenes a la dosis de 10 a 50g por tonelada de alimento. Desde hace varios años se descubrió que los antibióticos mejoran el crecimiento de los pollos, becerros, corderos y lechones alimentados con raciones a base de ingredientes proteicos de origen vegetal. La Clortetraciclina (Aureomicina), la Oxitetraciclina (Terramicina), la Bacitracina y algunos otros antibióticos son los más responsables de este estímulo al crecimiento y desde entonces han sido los más usados en cerdos y pollos. El comportamiento de los animales a estos antibióticos es variado, los incrementos de la ganancia de peso diario son más notables al inicio del período de crecimiento rápido pero luego tiende a disminuir; los resultados son más notorios cuando hay fallas en los nutrientes en cuanto a proteínas, vitaminas y minerales en pollos y cerdos y en alimentación láctea en

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becerros. Los animales que reciben antibióticos consumen más alimento pero como también aumenta la eficiencia alimentaria, el resultado es el consumo de menor cantidad de alimento por unidad de peso ganado. Los niveles bajos de antibióticos en rumiantes no modifican ni alteran la función ruminal ni la actividad de los microorganismos ni la fermentación ruminal, lo que sí sucederá con la utilización de niveles muy altos. El uso de antibióticos ha contribuido a aumentar la producción de carne y huevos, no obstante hay dudas sobre la conveniencia de continuar usándolos ante la eventual contingencia de producir problemas de resistencias en los procesos inmunológicos de los animales y humanos. Modo de acción de los antibióticos Los antibióticos actúan de tres maneras:

a) Los requerimientos nutricionales disminuyen porque estimula el crecimiento de

determinadas familias de microorganismos que sintetizan vitaminas, aminoácidos (proteínas y Carbohidratos), reduciendo los microorganismos competidores por el sustrato; mejoran la capacidad de absorción en el intestino por adelgazamiento de las paredes del intestino y por aumento de la disponibilidad de los nutrientes. b) Control profiláctico de las enfermedades infecciosas; se obtiene mejor respuesta cuando las condiciones sanitarias son deficientes. c) Por acción directa en los procesos metabólicos. Incremento de la potencia de los antibióticos Algunos antibióticos pueden ser inhibidos por el Calcio y Magnesio, formando sustancias complejas insolubles (Quelatos) que impiden su absorción, (el Sulfato de Calcio interfiere menos que el Carbonato). Los más afectados son la Clortetraciclina, Oxitetraciclina, Oleandomicina, el Cloranfenicol y menos la Penicilina. Se puede obtener mayor potencia de los antibióticos con los siguientes procedimientos:

• Control del nivel de Calcio en la ración. Usar alimentos que contengan menos de 0.500.56% de calcio, se recomienda para potenciar la medicación de alimentos durante 3 a 4 días, lo cual puede afectar la producción y el crecimiento. • La adición de Sulfato de sodio (3%), aumenta la efectividad de las Tetraciclinas, el sulfato forma sulfato de calcio con menor efecto inhibidor. • Sustituir la fuente de Calcio. carbonato de calcio. Usar sulfato de calcio en vez de : El uso de acido tereftálico (2-4 Kg/Ton), aumenta el nivel de antibióticos en la sangre por disminuir su excreción en la orina. Toxicidad de los antibióticos En general el consumo de raciones con antibióticos no es peligrosa, pero los residuos

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de estos en los alimentos de uso humano (Carne, Leche, Huevos) si puede causar problemas de diversa índole. Las dosis de 20 mg/K de alimento usadas como estimulantes del crecimiento no dejan residuos pero las dosis mayores de 100 a 200 mg/K de alimento dejan residuos en la leche, carne y huevos por lo cual se recomienda suspender el suministro antes del sacrificio o mercadeo. Los residuos de antibióticos en los alimentos de uso humano producen sensibilización a los antibióticos, creación de resistencia bacteriana que puede ser natural o adquirida, (las dosis de 20 mg/K alimento raras veces produce resistencia).También se pueden producir mutaciones genéticas en las bacterias mutantes o en las que son sensibles, produciendo variedades de bacterias inmunes a los antibióticos. Antibióticos usados en alimentación animal En el listado siguiente el estudiante encontrará los antibióticos más usados en alimentación animal. Algunos antibióticos se venden comercialmente con nombres registrados cuyas recomendaciones señalan las dosis y modo de empleo. • Bacitracina de Zinc o de Manganeso; la primera se usa en bovinos y también para cerdos y aves. • Oxitetraciclina (Clorhidrato); se usa en cerdos, aves, ovinos, caprinos y bovinos jóvenes. • Clortetraciclina (Clorhidrato); se usa para aves, cerdos, vacunos y ovinos. • Tetraciclina (clorhidrato); se usa para rumiantes jóvenes, aves y cerdos y es más estable que las dos anteriores. • Cloranfenicol o Cloromicetina; se usa para medicación de alimentos en aves y cerdos. • Penicilina-procaína o Penicilina G Procaína; se usa en alimentos para aves y cerdos. En rumiantes se usa para prevenir el Meteorismo. • Estreptomicina o Sulfato de Estreptomicina; fue el primer antibiótico usado como estimulante del crecimiento, se usa en cerdos y aves sola o combinada con la Penicilina, tiene como antagonista el Lipositol de la soya y numerosos cationes minerales. • Neomicina o Sulfato de Neomicina; rumiantes. • Oleandomicina; usado en aves y cerdos. • Novobiocina (Sales de calcio y sodio); usado en aves. • Eritromicina (Tiocinato); usada en aves y rumiantes. Es específica para la enfermedad respiratoria crónica. • Tilosina (Fosfato de Tilosina o Tilan); Se usa en cerdos y aves. Disuelta en agua se usa contra la Enfermedad Respiratoria crónica (ERC). • Micostatin, es antifúngico, se usa para controlar las alteraciones micóxicas del tracto digestivo de ponedoras, pavos y cerdos (Micosis del buche). • Framicetina o Sulfato de Framicetina o Soframicina; tiene acción coccidiostática, es inocuo y no tiene ninguna contraindicación, se usa en cerdos, aves, bovinos y ovinos. • Higromicina; se usa contra gérmenes Gram negativos y positivos contra parásitos, Ascaris, Heterakis y Capilarias en aves y contra Trichuris y Oesophagostomum de los cerdos. • Monensina; es un antibiótico usado como coccidiostático en las aves y corderos. Se usa como complemento en nutrición de bovinos de carne para mejorar la eficiencia alimenticia

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modificando el tipo de fermentación ruminal (aumenta la producción de ácido propiónico y disminuya la del ácido acético), reduce la producción de. gas metano. La Lasalocida y Salonomicina, también tienen efectos semejantes por ser del mismo tipo de los lonóforos que aumentan el metabolismo energético y del nitrógeno y controlan los desórdenes por acidosis y timpanismo de los rumiantes.

c) Aditivos arsenicales Los arsenicales estimulan el crecimiento, la producción y mejoran conversión alimenticia, contribuyen a prevenir enfermedades, mejoran la pigmentación y el emplume y tienen efectos coccidiostáticos. El modo de acción de los arsenicales (Acido Arsanílico) no está bien establecido, parece que provoca ahorro de proteína, reduciendo la excreción de nitrógeno y el catabolismo de las proteínas, suprime las bacterias infecciosas del intestino pero menos intensamente que los antibióticos, siendo su efecto más pronunciado sobre los protozoarios y espiroquetas. Su efecto es más notorio en medios muy contaminados. La toxicidad de los arsenicales orgánicos es menor que la de los inorgánicos; los orgánicos poco se acumulan y se eliminan en 48 horas después del consumo, pero se recomienda suspender el suministro cinco días antes del sacrificio. Los arsenicales inorgánicos son más tóxicos, se acumulan en el organismo y demoran 15 a 40 días para eliminarse. Los síntomas de intoxicación son debilidad en las piernas y opistotonos. Arsenicales de mayor uso

• Acido Arsanílico o Acido-para-amino-fenil-arsénico; Se encuentra en forma de sales de sodio y Hierro, siendo usado en cerdos y aves. El compuesto de sodio es más soluble en agua de bebida, contribuye a potenciar los antibióticos y coccidiostáticos. Se usa asociado o solo con antibióticos en cerdos y aves. • Acido 3-nitro-4-Hidroxifenil Arsénico; contiene 28% de arsénico y su efecto es más marcado sobre el crecimiento, es uno de los arsenicales menos tóxico. • Arsenobenceno (Acido-4-Hidroxi-3-Nitrofenil Arsénico) se utiliza como coccidiostático. c) Aditivos nitrofuranos Son derivados del furano, tienen acción antibacterial (Germenes Gran negativos y positivos) y acción antifungal, son poco tóxicos y estimulan el crecimiento y mejoran la conversión de los alimentos. Se usan en pavos, aves y cerdos, contra la enteritis del cerdo y la coccidiosis de las aves y en rumiantes se usa la Nitro furazona. Contra la enteritis de los becerros se usan los nitrofuranos y contra la paratifoidea se usa la Furazolidona. Actúan contra protozooarios Enterohepáticos en los pavos. d) Aditivos hormonales Estos productos no son propiamente aditivos porque su vía de aplicación es parenteral (Inyección) y no se adicionan a los alimentos.

• Los Andrógenos (Testosterona y Metil-testosterona) muy usada en pollos y terneros.

Existen productos sintéticos de estrógenos como el Estilbestrol o Dietilestilbestrol

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(Dienestrol) que promueve una mayor síntesis y depósitos de grasa. Los productos hormonales, andrógenos y estrógenos tienen efecto anabólico, alterando el metabolismo, aumentando la retención de Nitrógeno y de minerales y por consiguiente aumentando las masas musculares del esqueleto y la grasa, mejorando también la producción y la calidad de la canal, aumentando el consumo de alimentos y mejorando la eficiencia alimentaria con una mayor ganancia de peso por alimento consumido. • Los compuestos Tiroactivos: Tiroglobulina yodada (5-6% de yodo) y la Caseina yodada (6-7% de yodo), son más conocidos como Tiroproteínas. Como la tiroxina ejerce control sobre el crecimiento y metabolismo, desde hace tiempo se ha especulado con el uso de compuestos de tiroproteína para estimular el crecimiento de los tejidos corporales, la lana de las ovejas y la producción de leche, por provocación de un estado de hipertiroidismo moderado. Por este efecto, los lechones y becerros aumentan la tasa de crecimiento y las vacas lecheras aumentan la producción de leche y grasa pero trae otros efectos: el aumento de leche no persiste por mucho tiempo y al final de la lactancia la producción disminuye por debajo de lo usual, hay grandes pérdidas de peso debido al aumento de la tasa metabólica (Catabolismo), hay aumento de consumo de alimentos, aumenta la frecuencia cardiaca y respiratoria y la temperatura corporal y se afecta la reproducción normal; además, aparentemente hay bloqueo del funcionamiento de la tiroides demorando volver a la normalidad secretaria de tiroxina durante algún tiempo, después de suspender la istración de tiroproteína. • Antitiroides; estos compuestos tienen un efecto antagónico con la tiroxina, reduciendo el metabolismo. El Uracilo, el Tiuracilo y el Metiltiuracil son los productos que tienen este efecto. • los anabólicos: Los anabólicos se usan con el propósito de acelerar el engorde, acortando el tiempo del levante y de la ceba. Los productos anabólicos comerciales contribuyen a aumentar la síntesis de proteína mediante mayor retención de nitrógeno y mayor desarrollo muscular y del esqueleto. Las Hormonas masculinas y femeninas (Andrógenos y estrógenos) se consideran como anabólicas. Como ya se mencionó antes, las hormonas masculinas (Andrógenos) estimulan la retención de nitrógeno y agua y favorece en el desarrollo óseo (retención de Ca y P); las hormonas femeninas (Estrógenos) tienen efecto similar pero menos marcado. Debido a esta diferencia por naturaleza toros y terneros crecen más rápidamente que las hembras; el mejor índice de crecimiento se debe al efecto hormonal que ejercen los andrógenos durante la vida fetal y durante el crecimiento. Los anabólicos son ésteres con propiedades fisiológicas similares a las hormonas sexuales naturales (Testosterona y Estradiol) que al ser istradas a los animales refuerzan el efecto de las hormonas propias del animal. La respuesta a los anabólicos, las dosis y la frecuencia de aplicación depende de factores como el sexo, la edad, el estado hormonal individual de cada animal y de su estado fisiológico y nutricional. Se considera que los anabólicos no son sustitutivos de una buena alimentación y que

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la respuesta a los anabólicos con dietas deficientes en nitrógeno o proteína, es pobre o casi nula. Aditivos quimioterapéuticos o profilácticos Los aditivos terapéuticos tienen acción quimio-bacteriostática y profiláctica, se usan para prevenir enfermedades infecciosas o parasitarias. Los de más amplio uso, son los coccidiostáticos, los antihelmínticos y antimicóticos. Cocciodiostáticos Los aditivos coccidiostáticos actúan contra los protozoarios Coccidios impidiendo su desarrollo. Existen varias especies de coccidios (Eimeria Tenella y necatrix) que produce lesiones en el duodeno y ciego; los coccidios disminuyen el crecimiento y la conversión alimentaria. La mayoría de los Cocciostáticos son derivados de las sulfonamidas que inhiben el desarrollo de las coccidias (Coccidiostáticos) y se usan más como preventivos por crear resistencia y permitir mínimas infestaciones. Los principales Cocciodiostáticos, para nombrar sólo unos pocos, son: • • • • •

Sulfaquinoxalina, se usa como curativo y preventivo. Nucarbazina, se usa como preventivo en pollos. Amprolium más Etopabato, se usan como preventivos en aves no ponedoras. Nihidrazona, es un preventivo. Buquinolato, preventivo para aves no ponedoras.

40.6 .Premezclas Las premezclas como su nombre lo indica son mezclas de trazas de minerales, de vitaminas o de otros aditivos (Aminoácidos o Fármacos) solos o separados, que se adicionan a la mezcla bruta de los ingredientes alimenticios de una ración, con el propósito de balancear o completar los nutrientes requeridos en la fórmula que se está preparando. Estas mezclas las puede preparar el nutricionista para facilitar su labor o se consiguen en el mercado diferentes premezclas elaboradas por laboratorios especializados. Estas premezclas deben estar compuestas por excipientes que reúnan las siguientes cualidades: que no permitan la precipitación o el "fondeo" de los otros ingredientes, que no sean polvorientos, que no tengan propiedades electrostáticas, que no sean higroscópicos, que no enrancien, que protejan contra insectos y hongos. Las premezclas generalmente se adicionan a las mezclas de alimentos en la proporción de 3 a 10 K por tonelada. Para incorporar fácilmente las premezclas a la mezcla bruta del alimento en preparación, se adicionan primeramente a cierta cantidad de uno de los ingredientes de la ración (100K por ejemplo usados como excipiente). Tabla 34 Ejemplo de una premezcla: Ingrediente Cantidad / K Vitamina A Vitamina D2 Vitamina E

110000000 UI 4000000 UI 2000UI

Ingrediente usado Suplemento vitamina A D-activado esterol animal Alfa Tocofenil Acetato

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Riboflavina Alfa ácido pantoténico Niacina Vitamina B12 Vitamina K menadiona Acido fólico Mononitrato de tiamina Piridoxina Acido ascórbico

1.500mg 2500 mg 5000 mg 5 mg 2000 mg 130 mg 500 mg 500 mg 7599 ng

Suplemento de riboflavina D pantotenato de Calcio Suplemento de niacina Suplemento de vitamina B12 Menadiona bisulfito de sodio Acido fólico Piridoxina hidrocloride Piridoxina hidrocloridre Acido ascórbico

Además: Cloruro de Calcio, Sulfato de Magnesio, Citrato de amonio férrico. Cloruro de potasio y Dextrosa. 40.7 Enzimas Las enzimas son compuestos orgánicos elaborados por las células animales que aceleran marcadamente las reacciones químicas sin ser usadas en la reacción. Cualquier sustancia que tenga esta actividad se conoce como Catalítico. Todas las células contienen gran cantidad de diferentes enzimas y cada célula depende de la actividad catalítica de estas enzimas para desempeñar su función celular. Muchas proteínas de las células funcionan como enzimas y otras como hormonas de las glándulas endocrinas. Muchas moléculas de enzimas grandes para desempeñar su actividad catalítica requieren la presencia de moléculas pequeñas llamadas Coenzimas o Cofactores enzimáticos: varias vitaminas y minerales desempeñan esta función de cofactores o coenzimas por eso se las considera esenciales en la dieta. Cualquier molécula o sustancia que es transformada por una enzima se llama sustrato para esa enzima. En el proceso de catálisis la acción es así: una enzima actúa sobre un sustrato convirtiéndolo en uno o varios productos,. esto se realiza en dos etapas: Primera: La enzima se combina con el sustrato = realización de la reacción. Segunda: la enzima es liberada del producto nuevo formado por esta reacción y queda libre para combinarse con otra molécula del sustrato. El producto puede ser igual al mismo sustrato, porque las reacciones funcionan en forma reversible. Realización de la Reacción Enzima + sustrato ---------- Enzima-Sustrato Complejo ---Enzima + Producto

De esta manera grandes cantidades de sustrato son transformados por una pequeña cantidad de enzima. Cada enzima es específica para un determinado sustrato y funciona bajo un pH y temperatura ideal. Las enzimas están formadas por un compuesto proteico (Apoenzima) y un grupo Prostético (Cofactor o Coenzima) compuesto por un derivado de una vitamina o un ion metálico (Zn).

253


Biológicamente las enzimas o catalizadores son destruidas o metabolizadas y excretadas, por lo tanto deben ser remplazadas o resintetizadas a partir de la dieta alimentaria. 40.8 Alimentos comerciales La fabricación comercial de alimentos concentrados se ha extendido mundialmente y hoy es una industria muy importante especialmente para aves y cerdos y en menor escala para ganado de leche, equinos, conejos, ovinos y caprinos. Los concentrados preparados se basan en estudios de investigación de nutricionistas que satisfacen ampliamente los requerimientos de muchos planteles animales bien organizados. Sin embargo no existen fórmulas genéricas de alimentos para determinada especie animal, porque los resultados nutricionales dependen mucho de la clase de animal, del clima, del alojamiento, del manejo y del costo. Además, por conveniencia económica los granjeros pueden variar las fórmulas según convenga su uso, dadas estas circunstancias se puede adicionar a un alimento comercial otros ingredientes con el propósito de modificar nutricional o económicamente una ración. Las plantas productoras de concentrados tienen la ventaja de tener sus propios laboratorios para analizar rápidamente cualquier ingrediente de cada fórmula y sustituirlo por otros de menor o mayor valor o costo, lo cual no puede hacer un granjero quien debe elaborar sus fórmulas en base a composición genérica de los ingredientes disponibles Lavazas Estos subproductos de restaurantes son muy utilizados para cerdos en crecimiento con más de 40 Kg de peso y para cerdos en gestación. Son recomendables como complemento del pastoreo o parte de la alimentación concentrada de animales en confinamiento. Tabla 35 Composición de algunos alimentos agrupados por categorías según la clasificación internacional. Alimento Forrajes Alfalfa Trébol blanco Maíz Kikuyo Avena Pangola Rye grass Sorgo Lespedez Caña CEREALES

MS (%)

ED Mcal

EM Mcal

NDT (%)

PC (%)

EE (%)

FC (%)

23 19 81 20 23 21 25 89 28 15

2.65 3.00 2.87 2.43 2.87 2.43 2.65 2.56 2.43 2.69

2.17 2.46 2.35 1.99 2.35 1.99 2.17 2.10 2.13 2.21

60 68 65 55 65 55 60 58 59 61

19.0 27.2 2.9 8.7 12.8 10.3 14.5 7.5 16.4 7.6

3.1 2.5 2.4 3.0 2.5 2.3 3.2 2.4 0.7

25. 14.0 25.2 33.0 29.9 3.5 23.8 26.9 32.9 27.5

254


Alimento Cebada G. Cervecería Maíz Salvado de maíz Tuza de maíz Avena Salvado de arroz Sorgo Trigo Salvado de trigo OLEAGINOSAS Y TORTAS Extrac. Mecánica Coco Girasol Ajonjolí Algodón Soya Mani Fríjoles CASCARILLAS, SOCAS TAMOS Casc. Algodón Casc. Soya Cebada Maíz Avena Fríjol Arroz Sorgo Soya Trigo Bagazo de caña RAICES Y TUBERC. Zanahoria ENSILAJES Alfalfa Cebada Maíz (mazorca) Maiz (Sin mazorca) Avena Papa Soya Trigo

MS (%) 88 92 88 90 90 89 91 87 89 89

ED Mcal 3.70 2.91 3.97 3.60 2.21 3.40 3.09 3.70 3.88 3.09

EM Mcal 3.04 2.39 3.25 3.00 1.81 2.78 2.53 3.04 3.17 2.53

NDT (%) 84 66 90 83 50 77 70 84 88 70

PC (%) 13.5 29.4 10.1 25.5 3.2 13.3 14.1 10.1 16.0 17.1

EE (%) 2.1 7.2 4.2 2.4 0.7 5.4 15.1 3.4 2.0 4.4

FC (%) 5.7 14.4 22.2 9.7 36.2 12.1 12.8 2.6 2.9 11.3

92 91 91 93 90 93 89

3.62 2.65 3.62 3.44 3.75 3.66 3.70

2.97 2.17 2.97 2.82 3.07 3.00 3.04

82 60 82 78 85 83 84

22.4 22.1 37.9 44.3 47.7 52.0 25.3

69 67 6.0 5.8 5.3 6.3 1.5

12.7 35.4 9.6 12.8 6.6 7.5 5.0

91 91 91 85 92 87 91 88 88 89 91

1.85 2.82 1.76 2.21 1.98 2.03 1.81 2.38 1.85 1.81 2.12

1.52 2.31 1.45 1.81 1.63 1.66 1.48 1.95 1.52 1.48 1.74

42 64 40 50 45 46 41 54 42 41 48

4.1 12.1 4.3 6.6 4.4 8.9 4.3 5.2 5.2 3.6 1.6

1.7 2.1 1.9 1.3 2.2 1.8 1.4 1.7 1.5 1.8 0.7

47.8 40.1 42.0 34.4 40.8 39.5 35.1 33.5 44.3 41.6 48.1

12.

3.70

3.04

84

9.9

1.4

9.7

35 31 33 29

2.65 2.25 3.09 2.73

2.17 1.84 2.53 2.24

60 51 70 62

17.0 103 8.1 8.4

3.9 3.1 30.0

30.0 23.7 32.3

33 25 27 25

2.87 3.62 2.43 2.60

2.35 2.97 1.99 2.13

65 82 55 59

12.8 2.6 17.3 8.1

2.5 0.4 2.7 3.0

29.9 0.4 28.4 30.9 255


Alimento Elefante Sorgo LEVADURAS Cervecería Torula EXCRETAS ANIMALES Ganaro (forraje) Ganado (Concentrado) Gand. (Forraje + concentrado) Pollo seca Pollo + cama PRODUCTOS ANIMALES Suero leche H. Carne H. Sangre H. Pescado H. plumas OTROS ALIMENTOS Pulpa citrus Mealza Cebo Lavazas

MS (%)

ED Mcal

EM Mcal

NDT (%)

PC (%)

EE (%)

FC (%)

93 93

3.40 3.44

2.78 2.82

77 78

51.8 52.7

1.1 1.7

3.3 2.4

92 92

1.10 1.90

0.90 1.56

25 4.3

17.7 25.0

92

1.32

1.09

30

17.0

2.8

31.4

90 89

2.29 2.91

1.88 2.39

52 66

28.2 24.5

2.4 3.0

13.2 16.1

93

3.51

2.93

81

14.2

0.7

0.2

93

3.09

2.53

70

91.3

3.2

1.5

91 75 99

3.62 3.17 7.80

2.97 2.60 6.40

82 72 17.7

6.7 5.8

3.7 0.1 99.5

12.7 0.5

40.10 Métodos de preparar los alimentos Estos métodos se usan para asegurar la buena masticación de granos como el maíz que escapa a la masticación de algunos animales (bovinos) y pasan al tracto gastrointestinal sin aparente digestión con pérdida considerable de nutrientes. Estos procedimientos se aconsejan para raciones de animales jóvenes durante la cría, pero no para cerdos o caballos que si mastican bien los granos. Los granos no deben ser molidos muy finamente hasta convertirlos en harina muy polvos a, excepto para preparar reemplazadores de leche. La finura del molido reduce la palatibilidad y el valor nutritivo y complica la mezcla de los ingredientes. El grado de molido y triturado debe tener un valor medio. Prensado o triturado Este procedimiento consiste en pasar los alimentos secos o húmedos por rodillos a presión

256


para triturarlos o prensarlos, haciéndolos menos voluminosos como se hace con la cebada y la avena y así se reducen los problemas digestivos en equinos (cólicos). Peletización en cilindros, waflers o cubos: Este sistema se usa para mezcla de concentrados y es de mucho uso para toda clase de animales, especialmente aves, cerdos y conejos. Se prepara utilizando maquinaria peletizadora con adición y ayuda de vapor y melaza u otros acondicionadores que faciliten el proceso de compactación. Se usa también para forrajes como la harina de alfalfa o de leguminosas, para concentrados que incorporan estos forrajes en las mezclas (concentrados para aves y conejos). Los forrajes se compactan en cubos o Wafflers de diferente tamaño o forma. Los alimentos peletizados pueden triturarse de nuevo para formar "Crumbles" o conglomerados especialmente para pollitos u otros animales de cría. Las ventajas del peletizado es que se evita el desperdicio, los pollos ganan más peso y son más eficientes; los cerdos en crecimiento engordan y crecen más rápidamente y son más eficientes o requieren menos alimento. Igualmente para que los corderos consuman más alimento y ganen en eficiencia y en peso. En rumiantes los efectos son más notorios cuando se peletizan los forrajes de baja calidad para aumentar el consumo y mejorar la utilización, pero con concentrados peletizados o en forma de harina no hay mucha diferencia. Sin embargo cuando se peletizan los concentrados usando vapor y se usan en grandes proporciones se puede bajar el porcentaje de grasa en la leche. Picado o molido de forrajes Las diferencias de este procedimiento son apreciables si se trata de pasto verde, seco, sacas de cosecha o pajas y tamos. La principal ventaja del picado o el molido es el aumento del consumo de material tosco y fibroso mezclado con las partes más nutritivas como las hojas. Para rumiantes y caballos es preferible el heno picado que el molido y es mucho mejor el heno picado en trozos grandes que en trozos muy finos, porque se vuelve poco palatable, muy polvoso y disminuye su digestibilidad. El picado o molido del heno, de forrajes verdes o secos (sacas) es aconsejable si son de inferior calidad y para evitar pérdidas por desperdicio cuando se suministra en pasturas para vacas lecheras es conveniente a veces no picar el heno o el pasto verde que tiene material tosco (Tallos) para darles la opción da escoger las partes más nutritivas y así reciban altos niveles de nutrientes que requieren para alta producción de leche y los rechazos se pueden usar para otros animales. En igual forma los forrajes como la caña de azúcar con los cogollos, no se deben picar muy finos. Los forrajes verdes o secos, picados o molidos se pueden mezclar con los concentrados al momento de usarlos pero los secos sólo al momento de prepararlos en forma de concentrados (Forrajes secos). Estas mezclas no aumentan la digestibilidad o el valor nutricional del forraje, pues los forrajes no se consideran concentrados, al contrario, aumentan el volumen de la ración y su única ventaja es aumentar el consumo de forraje cuando es de bajo valor nutricional. En caballos se evitan los cólicos cuando se da el grano

257


de cebada, avena o trigo, mezclándolos con un poco de forraje seco molido. Para cerdos y aves se usan con el objeto de suministrar las vitaminas que suplen los forrajes; se aconseja mezclar un 5 % de heno de leguminosas picadas con los concentrados (hojas de alfalfa, tréboles, matar ratón, hoja de yuca, leucaena, etc.). Remojado y cocción de los alimentos Es frecuente que los alimentos sean mojados y ablandados y/o cocinados o se preparen como aguamazas para alimentar animales. Se cree que el cocinado por calor o vapor aumenta el valor nutricional, pero esto no es cierto, ni tampoco aumenta la digestibilidad, al contrario a veces disminuye, con la excepción de unos pocos alimentos como la soya, plátanos y papas usadas para cerdos y aves; los granos demasiado pequeños si no se muelen es preferible cocinarlos para ablandar la cutícula envolvente. No hay ventaja en dar alimentos harinosos en forma de aguamaza en lugar de darlos secos, como se hace con los alimentos para cerdos. Fermentación por predigestión y malteado Estos procedimientos no mejoran el valor nutricional ni aumentan la producción; la germinación de las semillas por el contrario produce pérdidas de materia seca sin traer ningún beneficio, pero los procedimientos industriales como el de las cervecerías y malterías, dejan subproductos que tienen un valor nutricional peculiar y característico. Los cultivos hidropónicos a base de semillas de cereales se utilizan en todos los animales herbívoros como suplemento de la melaza y concentrados y en la proporción de 20 a 50% adicional a otros forrajes. Para bovinos ha dado buenos resultados al 30% y para caprinos y ovinos al 10%. El método de tratar las pajas o tamos con soda caústica se usa para aprovechar los residuos de cosechas agrícolas. Los carbohidratos, menos solubles son parcialmente hidrolizados o digeridos aumentando ligeramente su digestibilidad, su valor alimenticio y energético, de manera que los rumiantes aprovechan mucho más este forraje aprovechable en aquellas áreas, donde abundan esta clase de alimentos para racionar animales de bajos requerimientos y cuando hay facilidades para cosechar, recolectar y almacenarlos. Un mismo alimento no tiene exactamente la composición señalada en las Tablas, su composición varía de un sitio a otro, según la variedad del vegetal, la clase de suelo, la época de cosecha, la humedad, los tratamientos, el manejo, etc. Los forrajes varían mucho más que los granos y derivados, su contenido de nutrientes se afecta bastante según el estado de madurez, el contenido de agua, la fertilidad del suelo y según el sistema de cosecharlos, beneficiarlos y almacenarlos. Ya se mencionó que la aplicación de fertilizantes afecta la composición y valor nutritivo de los forrajes, aumentando el porcentaje de proteína y la producción de materia seca. El contenido de proteína de los forrajes se afecta mucho más por el estado de madurez que por el suministro de nitrógeno al suelo, pues forrajes inmaduros son mucho más ricos en proteína que cuando maduran. Si la composición de los granos varía según la variedad genética, asimismo también varía el valor nutricional en los subproductos industriales, según los equipos y los procedimientos usados en las molinerias y en las plantas extractoras de aceites. El valor

258


nutricional de las tortas oleaginosas varía si el aceite ha sido extraído por compresión, por vapor o por solventes. La cantidad de alimento suministrado tiene sus efectos nutricionales. Los animales digieren y aprovechan mejor un alimento cuando se suministra en cantidades restringidas que cuando se suministra en forma amplia, en especial si se trata de concentrados dados en grandes cantidades con relación a la cantidad de forraje. El suministro de pequeñas cantidades de concentrado resulta a veces en producción más eficiente, como en el caso de las aves de postura cuando se usa alimentación restringida, o en el caso de las vacas lecheras que usan sus alimentos para mantenimiento y producción de leche, pero si se reduce la ración, la vaca digiere mucho mejor esta ración, pero gasta la misma cantidad de alimento para mantenimiento y tendrá para producción de leche menor cantidad de nutrientes, los cuales probablemente obtendrá de sus reservas corporales. Esta circunstancia, desde el punto de vista práctico es muy importante tenerla en cuenta, más que el hecho de que se aumente la digestibilidad y eficiencia de utilización del alimento menos abundante. En ciertas circunstancias es aconsejable tener en cuenta razones económicas para alimentar los animales con menos grano o con alimentos fuera de lo común, como subproductos o desechos de la fincas que permiten producir a niveles más bajos pero con costos considerablemente reducidos. La depresión de la digestibilidad ocurre en rumiantes debido a la falta de proteína en la ración. La adición de pequeñas cantidades de melaza a raciones bien balanceadas en rumiantes puede disminuir ligeramente la digestibilidad especialmente de la proteína, debido a que las bacterias tienden a atacar más los azúcares, en lugar de la fibra u otros carbohidratos más resistentes que el resto de la ración. Según la composición de los alimentos la mezcla de éstos aumenta el valor biológico de las proteínas. Según la composición en carbohidratos y proteínas y su degradabilidad o solubilidad y el a los jugos digestivos o enzimas y a la acción de la flora microbial, puede variar el tipo de fermentación al de digestión en uno u otro sentido, favoreciendo la digestibilidad de unos o disminuyendo la de otros componentes, de ahí porqué es tan importante considerar las características de cada alimento y su modo de digestión en el aparato digestivo. Proteína sobrepasante Los alimentos pueden ser clasificados en cuatro categorías según la cantidad de proteína sobrepasante, como sigue: • Con menos de 20%, la caseína, las pastas y los ensilajes de gramíneas. • Con 20 a 40% de proteína sobrepasante: las tortas de soya, maní y girasol, la cebada y avena, el ensilaje de maíz y alfalfa. • Entre 40 a 60% de proteína sobrepasante: La torta de algodón y soya alfalfa deshidratada, los granos de maíz y de cervecería, la soya entera. • Con más de 60%: la harina de carne y pescado de gluten de maíz y de sangre.

259


Esta clasificación varía según los procesos industriales a que se someten los alimentos o los procesos digestivos en los animales, según la dieta ración y los efectos microbiales que alteran el paso de las proteínas de lenta o de rápida degradabilidad, pues el tiempo de retención en el rumen y la actividad microbial alteran la proteína sobrepasante. Cuando se suministran altos niveles de proteína sobrepasante, aumentan los requerimientos puesto que se degrada menos proteína dietética para formar amonia en el rumen. El aumento de la proteína sobrepasante no asegura el aumento de la producción animal porque esta proteína puede ser mal digerida en el intestino, su balance de aminoácidos es pobre o el suministro de energía es insuficiente. Varios productos disminuyen la solubilidad de la proteína en el rumen aumentando la proteína sobrepasante, entre ellos el formaldehido, aldehidos taninos, ácidos carboxílicos polimerizados insaturados, pero sus efectos no son consistentes.

260


CAPITULO 8

ALIMENTACION EN DISTINTAS ESPECIES Introducción Las normas de alimentación y las tablas de requerimientos nutricionales señalan las cantidades de nutrientes y alimento que se suministran a los animales para los propósitos de crecimiento, engorde, reproducción, lactancia, trabajo y producción. Las tablas son guías en la alimentación animal y van acompañadas de otras que señalan la composición de los alimentos.

Lección 41 Requerimientos nutricionales Desde 1942 el National Research Council (NRC) de Estados Unidos, estableció las necesidades cuantitativas de los nutrientes reconocidos para los animales. Los requerimientos nutricionales de proteína y energía se especifican: para mantenimiento, crecimiento, reproducción, lactancia, postura y trabajo. 41.1 Requerimientos para mantenimiento Los requerimientos para mantenimiento son las cantidades de nutrientes para mantener el estado normal del cuerpo cuando no presenta ni ganancia ni pérdida de nutrientes o de peso. Es la cantidad necesaria para mantener intactos los tejidos del animal que está creciendo, trabajando o produciendo. Si no proveen las cantidades adecuadas de nutrientes se presenta el catabolismo tisular, manifestado por pérdida de peso (Autodigestión) Requerimientos energéticos para mantenimiento Los requerimientos para mantenimiento se expresan en energía Neta o Energía Metabolizable. El Comité del NRC, usa el Peso como exponente elevado a la potencia 0.75 (Peso Kg 0.75) para calcular los requerimientos energéticos de mantenimiento. Ejemplo: Una vaca lechera de 500 Kg, su peso metabólico es = 105.74 (500°.75) Y requiere 8.459 Kcal para mantenimiento (8.46 Mcal) Requerimientos prácticos para mantenimiento En las tablas se dan las cifras de los requerimientos energéticos de mantenimiento del ganado lechero, de carne, caballos, etc. Un ejemplo se puede apreciar en la tabla siguiente.

261


Tabla 41 Requerimientos diarios para mantenimiento de hembras de carne y leche seg. NRC Ganado de Carne Peso Alim. NTD (K) (K) Diario (K) 100 2.1 1.2 200 3.5 1.9 300 4.7 2.6 400 5.9 3.3 500 7.2 3.9 600 8.3 4.4 700 800

EM Mcal

Enm Mcal

4.2 7.0 9.5 11.8 14.1 16.1

2.4 4.1 5.6 6.9 8.1 9.3

Ganado de leche Alim. NDT (K) Diario (K)

5.5 6.5 7.5 8.5 9.5

3.2 3.7 4.3 4.8 5.3

ED Mcal

EM Mcal

EN Mcal

13.9 16.4 18.8 21.1 23.3

11.9 14.1 16.1 18.1 20.0

7.2 8.5 9.7 10.9 12.0

Requerimientos de proteína para mantenimiento Los requerimientos de proteína (Aminoácidos) también involucra lo compuestos NNP; para vacas lecheras, se dan los requerimientos di proteína por separado. Las necesidades proteicas para los caballo son sólo para mantenimiento, pues en el trabajo (Producto) no ha' catabolismo proteico. La proteína requerida para mantenimiento incluye la necesidad para L renovación de pelo, lana, plumas (reemplazo de plumaje de las gallina: ponedoras durante la muda) y otros tejidos epidérmicos. El valor biológico de la proteína La provisión de aminoácidos en las cantidades necesarias para forma tejidos integra la llamada proteína con valor biológico. Este valor para mantenimiento no tiene tanta importancia como lo tiene para los propósitos de producción, por lo tanto, los valores biológicos para producción y mantenimiento se consideran en conjunto desde el punto< de vista práctico. Requerimientos prácticos de proteína Los requerimientos de proteína dados por el NRC para mantenimiento en la tabla 42 representan los niveles mínimo requerido y seguro. En la práctica estos requerimientos se pueden elevar para cubrir las necesidades proteicas con raciones de diverso valor Biológico también para proveer una relación Proteína/Energía que no sea muy amplia como para disminuir la eficiencia de la ración.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 42 Requerimientos nutricionales para mantenimiento (Contenido en la MS de los alimentos) Nutrientes

Caballos Ganado Ovino s Ganado Conejos Caprinos leche

Peso Corporal (Kg) Alimento/DIA (Kg) EM (Mcal/Kg Alim) Proteína (%) Ca % P%

500.00 500.00

Carne 50.00 500.00

4.50

7.45

6.50

1.00

7.20

0.16

2.20

2.50

2.00

2.00

0.10

8.50

9.80

8.90

8.50

12.00

0.30 0.20

0.31 0.23

0.30 0.28

0.18 0.18

50.00

Lección 42 Requerimientos para crecimiento El crecimiento es el “incremento acumulativo de la masa del cuerpo en forma completa y coordinada de todas sus partes, realizado a intervalos definidos de tiempo y en forma característica de cada especie, tiene como resultado un organismo adulto capaz de representar genéticamente un comportamiento óptimo durante toda la vida" El crecimiento óptimo implica mucho más que aumento de peso y tamaño, el crecimiento verdadero comprende un aumento de los tejidos estructurales como los músculos, huesos y órganos, por hiperplasia o hipertrofia. Hiperplasia es el aumento del número de células, hipertrofia es el aumento del tamaño de las células; pero el aumento de peso es el resultado del depósito de grasa en los tejidos de reserva. El crecimiento según la especie, se estudia como un fenómeno postnatal. Es el tiempo que dura el crecimiento en relación a la duración de la vida; el grado de crecimiento no es constante, pues hay períodos de aceleración y de retardo, en general se representa gráficamente como una curva en forma de ese (S), caracterizada por poco crecimiento durante la infancia, acelerado durante la juventud o adolescencia y luego disminuida y desacelerada durante el estado adulto y vejez. La mejor forma de medir el grado de crecimiento en relación al tiempo, es la combinación de peso y talla, expresado en ganancia de peso (Kg/día) Requerimientos energéticos para crecimiento Las normas de alimentación para el crecimiento se basan en la edad y el peso correspondiente a cada período de crecimiento. Los requerimientos por un determinado nutriente durante el crecimiento incluyen las necesidades para el mantenimiento y la formación de nuevos tejidos. De todos los nutrientes requeridos el más importante es la

263


Energía y en base a ésta se organiza la ración total diaria de cada especie animal. Durante el crecimiento la proporción de los requerimientos de Energía total que corresponden al mantenimiento, aumenta con el aumento del tamaño corporal; pero la demanda adicional para el crecimiento varía con la tasa y la composición del tejido nuevo formado, la cual va disminuyendo con la edad. Tabla 43 Requerimientos energéticos para crecimiento Bovinos de carne Bovinos de Leche Peso Corporal (Kg) Ganancia(Kg) EM Mcal Ganancia EM Mcal 100

0.70

7.5

0.75

7.2

150

0.70

10.4

0.75

9.8

200

0.70

13.8

0.75

12.3

250

0.70

15.0

0.75

14.4

300 350

0.70 0.70

17.1 19.7

0.75 0.75

16.2 17.7

400

0.70

21.7

0.75

18.8

450

0.80

24.5

0.70

19.2

"

Requerimientos de proteína para el crecimiento El requerimiento mínimo de proteína es la cantidad que almacena el cuerpo animal en forma de tejidos, la cual está por debajo de los requerimientos reales, debido a las pérdidas de proteína en la digestión, las cuales se evaden si se considera el requerimiento como proteína digestible, lo cual es válido para monogástricos, pero para rumiantes es mejor considerar los requerimientos como Proteína Cruda. Requerimientos de aminoácidos Para el crecimiento y formación de proteína, se requieren aminoácidos en las proporciones adecuadas (Balance de la dieta para aminoácidos). El balance de los amino ácidos se puede romper con un exceso o una deficiencia relativa de un aminoácido. Los datos sobre requerimientos de aminoácidos se usan en conjunto con los de la composición nutricional de los alimentos para formular las raciones especialmente para cerdos y aves, buscando que unos alimentos se complementen con otros en cuanto a proteína y aminoácidos, en procura de raciones muy eficientes nutricional y económicamente. Con Ingredientes comunes es necesario poner cuidado sólo a los aminoácidos que se encuentran en los alimentos en cantidades más bajas a los requeridos corporalmente, no siendo necesario balancear cada aminoácido individualmente sino los más críticos, como el caso de la Arginina, Lisina, Triptófano y los aminoácidos azufrados para el balanceo de raciones para aves, en los cerdos los aminoácidos limitantes son la Lisina y la Treonina.

264


Factores que rigen las necesidades de proteína Los requerimientos totales diarios de proteína aumentan con la edad y el tamaño, durante las etapas de crecimiento, disminuye por cada unidad de peso y en relación a las necesidades energéticas. Por ejemplo; un cerdo de 10 Kg, requiere alimento con 22% de proteína mientras que otro de 60 Kg requiere uno de sólo 13%. En la tabla 44 se presentan los requerimientos proteicos para el crecimiento de animales jóvenes, en comparación con los valores para mantenimiento, reproducción y lactancia, en el cual el estúdiame verá claramente las necesidades en cada etapa del crecimiento. El nivel para el crecimiento inicial es mayor que para mantenimiento, producción y lactancia. Al final del crecimiento los requerimientos son casi iguales a los del mantenimiento. Tabla 44 Requerimiento de proteína para crecimiento, mantenimiento, reproducción y lactancia en base a porcentaje de MS, según el NRC Clase animal BOVINOS Carne Leche Equinos Porcinos Ovinos Caprinos Pollos Conejo

Crecimiento Inicial 15 16 19 22 10

final 9 10 11 14 9

20 15

Mantenimient o

Reproducción Lactancia

6.0 8.0 10.0 14.0 8.9

9.0 9.0 15.0 14.0 9.3 15.0 15.0

16.0 12.0

9.0 12.0 13.5 15.0 11.5 17.0

Requerimientos para producción de lana Como la lana es proteína pura, para producirla los requerimientos di proteína son considerables. La lana tiene una distribución de aminoácidos diferente a la de otros tejidos y contiene mayor cantidad de Cistina que los músculos

Lección 43 Requerimientos para la reproducción La nutrición es importantísima en el desarrollo y funcionamiento de lo órganos de la reproducción; el estudiante debe revisar sus conocimientos sobre la fisiología de la reproducción, para entender mejor el papel de la nutrición en esta actividad tan importante. Las deficiencias nutricionales producen lesiones y fallas graves el cualquiera de las etapas de los procesos reproductivos: demoran la pubertad en machos y hembras, producen cambios regresivos en los órganos de la reproducción, disminuyen la fertilidad, producen la muerte del embrión o del feto, nacimiento de animales débiles, prematuros o muy pequeños.

265


En el macho disminuye la cantidad y vigor de los espermatozoides y puede presentarse supresión de la espermatogénesis. La sobrealimentación de hembras bovinas durante el crecimiento puede resultar desventajosa: demora en la presentación del primer estro, problemas de esterilidad, acumulación excesiva de grasa alrededor de los ovarios que obstaculizan la ovulación y anidación del embrión en el útero. Los requerimientos nutricionales son mayores en las hembras que en los machos, la nutrición de la hembra debe cubrir los requerimientos del feto y proteger sus propios tejidos. Bajo estado de desnutrición la hembra sacrifica sus propios tejidos y huesos para garantizar el desarrollo fetal: como el desarrollo fetal es más intenso al final del período de gestación, el nivel de alimentación debe ir acorde con este crecimiento ascendente hasta el parto, garantizando el nacimiento de un animal vigoroso, alta producción de leche y eficiente fertilidad en el siguiente ciclo reproductivo. Requerimientos de energía La deficiencia de energía es el factor más decisivo en las fallas de fertilidad. La energía suministrada debe cubrir los requerimientos para la formación de nuevos tejidos: feto, embrión, placenta, útero y mamas y para el proceso reproductivo en si. Además en las hembras jóvenes como todavía no se ha completado su desarrollo corporal, los requerimientos deben aumentarse para suplir estas necesidades de crecimiento. Las hembras gestantes si reciben alimentación pobre, sobre todo en pastoreo, pierden peso y su fertilidad se reduce en el siguiente ciclo. Todos los animales gestantes deben recibir suficiente energía que les permita ganar peso durante el último cuarto de la gestación para que al momento del parto estén en buenas condiciones de carne, pero no demasiado gordas. Requerimientos de proteína La falta de proteína en la ración de las hembras ocasiona fallas en la reproducción, por falta de secreción de hormonas sexuales, supresión de los estros, esterilidad, muerte embrionaria, reabsorción fetal y nacimientos prematuros. Los requerimientos prácticos deben ser adecuados tanto en calidad como en cantidad, especialmente a partir de la primera mitad de la gestación, período durante el cual los requerimientos de proteína son mucho mayores que los de energía. Al igual que para la energía, la asignación de proteína durante la gestación debe ser mayor que la asignada a mantenimiento y para la formación de productos de la reproducción y también para el crecimiento cuando las hembras todavía no han completado su desarrollo de estado adulto. Además la hembra debe almacenar proteína y energía para permitir buena producción de leche al inicio del período postparto. Para ilustrar al estudiante sobre los requerimientos en los diferentes estados productivos de los animales, en la tabla 45 se presentan los requerimientos de proteína y energía para las diferentes especies animales.

266

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 45. Requerimientos de proteína y energía para diferentes propósitos en diferentes especies. Concepto

Bovinos Carne Leche Equinos Porcinos Ovinos Pollo Conejo

PROTEÍNA (% de la MS Mantenimiento 8.5 Crecimiento 15-10

8.5 16.0

8.5 16.0

14 22

8.9 10.0

20.0

12.0 16.0

Reproducción 9.0

9.0

11.0

14

9.3

15.0

15.0

Lactancia

12.0

14.0

15

11.5

-

17.0

Mantenimiento 1.90 Crecimiento 2.50

1.4 2.6

2.3 3.1

3.36

2.0 2.2

2.85 2.90

2.1 2.5

Reproducción 1.9

1.3

2.5

3.17

2.1

2.85

2.5

Lactancia

2.6

2.8

3.17

2.4

-

2.5

9-11

ENERGÍA (Mcal/Kq MS)

2.0

Producción de huevos Las gallinas producen huevos para consumo o para reproducción proceso equivalente a la lactancia de los mamíferos. Este proceso es continuo e implica un intenso metabolismo y grandes requerimientos nutritivos. Las gallinas reproductoras requieren nutrimentos adicionales, si el huevo se utiliza para reproducción con el fin de obtener alta incubabilidad

Lección 44 Requerimientos para la lactancia El metabolismo de las hembras lactantes es muy intenso y en particular esta relacionado con el funcionamiento de la glándula mamaria cuya producción varía en las diferentes especies, esto tiene gran trascendencia para la nutrición de las crías y la producción comercial de leche (Vaca, cabra y yegua). Requerimientos de energía Al inicio de la lactancia se incrementa la demanda de nutrientes y en la tasa metabólica se efectúa una redistribución de los flujos sanguíneos con tanta rapidez que el

267


animal puede sufrir varios trastornos metabólicos como la Tetania, la Cetosis y la Fiebre de leche. Además de los requerimientos para mantenimiento y crecimiento durante las dos o tres primeras lactancias, las hembras lactantes deben recibir nutrientes para producir leche y para cubrir las pérdidas durante este proceso. En los requerimientos de Energía y Proteína para producción de leche se debe considerar también el porcentaje de grasa y de proteína. El valor energético de la leche considerando el porcentaje de grasa se puede calcular estandarizando la leche al 4% de grasa, usando la fórmula de Gaones, ya muy conocida: Leche corregida al 4% de Grasa = (0.4 x K de leche + K de Grasa x 15) Ejemplo: Una producción de leche 25 K con 3.5% de Grasa equivale a 23.1 K de leche con 4% de Grasa. Sugerimos al estudiante desarrollar la fórmula anterior. Los requerimientos de energía para producir leche se expresan por cada kilogramo de leche con determinado porcentaje de grasa y se expresan en Energía Neta o Metabolizable, la cual se suministra y adiciona a los requerimientos de mantenimiento y gestación. Para especies de las que no se obtiene leche con carácter comercial, se han elaborado normas de alimentación que cubren los requerimientos completos para mantenimiento y lactancia (cerdas, yeguas, ovejas, cabras y vacas de doble propósito), asumiendo que las raciones balanceadas y suministradas les permiten mantenerse en buenas condiciones de peso durante la lactancia y suministran suficiente leche para la cría de las camadas. Requerimientos de proteínas Los requerimientos de proteínas para la producción de leche es equivalente a la cantidad de proteína presente en la leche, más la proteína catabolizada o usada durante el proceso secretorio o de síntesis de leche. Requerimientos de minerales Además de los elementos minerales proporcionados en la sal común, los minerales que siempre requieren alguna consideración para producir leche es el calcio y el fósforo, algunos minerales como el Cu y el Co pueden limitar la producción en las áreas deficientes. Las necesidades por estos minerales y otros presentes en la leche pueden ser cubiertas en forma adecuada por los alimentos comunes.

268


Lección 45 Requerimientos nutricionales para animales de trabajo En el campo y en la ciudad se utilizan diversas clases de animales para el trabajo, el deporte y otras actividades. Particularmente para el interés de este módulo nos referiremos principalmente a los equinos y bovinos usados frecuentemente para actividades agrícolas de tiro, tracción, arado y carga, aunque el caballo se utiliza en otras actividades principalmente deportivas, de carreras, de espectáculo y demostración y en el ejército. El conocimiento del gasto energético y de los requerimientos nutricionales en proteína y energía tienen mucha utilidad para la formulación de las raciones para una gran variedad de actividades y sobre todo para evaluar las prácticas del manejo nutricional, requerimientos que aparecen en las tablas respectivas.

269


CAPITULO 9 FORMULACIÓN DE DIETAS Introducción Formular una ración implica aplicar los conocimientos que permitan alimentar los animales según sus necesidades nutricionales y la composición de los ingredientes disponibles. Las tablas y las normas de alimentación animal tienen el propósito de guiar al nutricionista en la preparación de raciones balanceadas, para cada especie animal, que reúnan sus requerimientos según la edad, peso, estado fisiológico y productivo y que cumpla los propósitos de la empresa: carne, leche, huevos, lana, trabajo, etc. Según la disponibilidad de los ingredientes y la información sobre la composición nutricional de los alimentos, sus características y comportamiento alimentario a nivel de cada especie animal, además de su valor económico, el nutricionista balancea las raciones en Base a NTD, PD o PC, EN o EM, teniendo en cuenta el contenido de fibra o de FDN y FDA en el caso de forrajes y de la MS que consume el animal. En las tablas se establece para algunos animales la cantidad de MS que consumen según su peso, edad, estado fisiológico y productivo. Las raciones balanceadas son satisfactorias si de acuerdo con la MS asumida como consumo real, reúne dentro de ciertos límites las cantidades correctas de los nutrientes básicos para suplir los requerimientos del animal.

Lección 46 Formulación de dietas 46.1 Métodos para balancear raciones Existen varios procedimientos para calcular las fórmulas de las raciones que vamos a describir más adelante. El cómputo de las raciones se basa en el balance de acuerdo a la cantidad de MS asumida como consumo real y la cantidad de nutrientes que requiere un animal para cada propósito: mantenimiento, crecimiento, producción, trabajo y la cantidad de nutrientes contenidos en la MS consumida provenientes de los ingredientes usados para componerla. El cómputo de las raciones se hace según las siguientes posibilidades: • Cálculo de una ración total para suministrar una cantidad definida diaria según la especie animal, la edad y estado fisiológico. Este sistema se usa para aves y cerdos para mezcla de granos. • Cálculo de una ración suplementaria a un sistema alimentario básico compuesto

270


principalmente de forrajes en diferentes formas: Pastoreo, corte o heno, ensilaje y sus combinaciones. • Cálculos de una ración total combinada compuesta de un programa forrajero y de concentrados. Para lo cual se calculan los dos programas como una sola ración, con niveles de acuerdo a la producción individual. • Cálculo de raciones básicas para facilitar la preparación de mezclas de concentrado con diferentes niveles de nutrientes que pueden ser adicionados de premezclas de proteína, de productos NNP, de aminoácidos, de minerales, de vitaminas para reforzarlas y/o modificarlas para distintas clases de animales. Existen diferentes sistemas de cómo hacer los cálculos, desde los más rudimentarios usando cálculos aritméticos pasando por los más avanzados que usan fórmulas algebraicas o la programación lineal, hasta los sistemas más modernos que emplean programas para computación. 46.2 Normas de alimentación Para el cómputo satisfactorio de una ración, desde el punto de vista nutricional y económico, las normas de alimentación sólo son guías de orientación de como componer las dietas que deben ajustarse según la experiencia y resultados obtenidos con los animales. Se considera que: • Cada alimento tiene diferente composición y valor nutricional y cada animal tiene diferente habilidad para digerir y utilizar los alimentos. • Las normas de nutrición en cuanto a requerimientos están basadas en promedios de resultados experimentales y en estimaciones matemáticas, de manera que como están sujetas a variaciones no sólo en la composición de los alimentos sino también en los requerimientos de los animales es de esperarse diferentes respuestas de cada animal a un mismo régimen alimenticio. • La formulación de raciones se debe basar en consideraciones económicas; según el precio de los alimentos energéticos o proteicos (Maíz y Soya). • La calidad de la proteína es básica, para cualquier animal los alimentos pueden tener un valor promedio de proteína, pero para aves y cerdos es de suma importancia la calidad y la cantidad de proteína. • Para preparar raciones se debe considerar la disponibilidad permanente de los ingredientes para evitar las posibles variaciones y cambios de emergencia en la formulación de las raciones que pueden afectar seriamente a los animales. • La palatabilidad de los alimentos es indispensable para asegurar adecuado consumo, caso contrario, los alimentos de mal sabor se mezclarán con otros ingredientes o se adicionarán correctivos o saborisantes. • El nutricionista debe considerar el costo de los forrajes (Heno, pasto de corte, pastoreo o ensilaje) y definir el sistema o combinación más económico y decidir el nivel de suplementación concentrada. 46.3

Economía aplicada a la alimentación Si el profesional espera altos ingresos de la producción animal, considerando la alta

271


incidencia del valor de los alimentos en el coste total, este factor es fundamental analizarlo y adecuarlo a las características de la empresa. Aunque hay países donde los precios de alimentos no presentan grandes variaciones cíclicas si existen grandes diferencias en precios entre alimentos energéticos o proteicos, que son los ingredientes básicos componentes de la ración. En muchos países como el nuestro, hay numerosos resultados experimentales y prácticos en cuanto al aprovechamiento de recursos alimentarios económicos como residuos industriales o de cosechas agrícolas que contribuyen significativa mente a abaratar los costos de las raciones sin afectar en mayor grado la productividad del animal de pocos requerimientos. La comparación económica de varios alimentos se hace en base a la PC, NDT, o EN y en cuanto a la utilidad que de cada alimento haga cada especie animal. Un método común de comparación consiste en computar el costo por K de NDT o PC en cada alimento. Este valor indica cual alimento suministra NDT o PC al menor costo. Ejemplo: Para calcular cual ingrediente es más barato en energía (NDT) o Proteína, se averigua el % de NDT y PC y el precio de los alimentos disponibles, por ejemplo: Salvado de Arroz con 69% de NDT a $120/ K y maíz amarillo con 82% de NDT a $220/K. La comparación es así: Salvado de Arroz = 120 x 100 = $170.39/K de NDT 69% Maíz amarillo = 220 x 100 = 260.82/Kg de NDT

82%

Es preferible, el salvado porque hay una economía de $ 90.42 Torta de Soya = 250 x 100 = 300.48 K de NDT

82% .

Como la torta de soya contiene 47.5 de PC, podría seleccionarse si es necesario suplementar proteína a la ración. Este método puede ser correcto si los alimentos ricos en proteína no cuestan más que otros ricos en NDT. Sin embargo, no se puede olvidar que las características nutricionales de un alimento y la eficiencia con que una especie animal lo aprovecha puede ser más importante que el valor relativo de la PC o del NDT, por esto se usa en nutrición como referencia el índice de Eficiencia nutritiva expresado como la cantidad de alimento requerido para producir un kilogramo de ganancia de peso producto (leche, docena de huevos, etc) índice que también se puede representar en pesos ($). Tablas de requerimientos nutricionales y estándares de alimentación Un estándar de alimentación es una tabla en la cual se registran los requerimientos diarios de una especie animal considerando uno o más nutrientes, estas normas se basan en varios hechos demostrados experimentalmente:

1. Que para cada especie animal existe una estrecha relación entre el gasto de proteína (N)

y el gasto de Energía (E) en el catabolismo; consecuentemente la demanda de proteína está relacionada con la demanda de energía necesaria, aunque las proporciones difieren 272


de acuerdo con la extensión y naturaleza de la producción y del crecimiento. Debe pues haber una proporción óptima entre E: P para cada condición específica. La distorsión de esta proporción por un exceso de proteína, no es benéfico, porque reduce la eficiencia de la dieta.

2. Los estándares de alimentación son sólo hipotéticos, estos se basan en resultados de

ensayos de alimentación y se consideran válidos en condiciones de alimentación similar y práctica porque los alimentos contienen nutrientes en distintas proporciones y con características diferentes, que se comportan distintamente en cada especie animal. Para máxima eficiencia de una ración, cada nutriente debe estar presente en óptima concentración en relación con los otros nutrientes. Por eso al balancear una ración se seleccionan uno o dos nutrientes que sean críticos y sean las guías ideales para balancear una ración y se establezcan grupos de alimentos como veremos más adelante al referimos a los alimentos energéticos y a los proteicos.

Los estándares de alimentación señalan los requerimientos para cada especie animal según cada etapa de crecimiento y estado productivo y para cada propósito bien sea mantenimiento, crecimiento, engorde, gestación, postura (huevos comerciales o para incubar) producción de leche, trabajo especializado. El estudiante podrá consultar estas tablas de requerimientos. Periódicamente estas tablas son actualizadas de manera que el estudiante debe mantenerse al día en las modificaciones que se ofrezcan. Las normas estándares de alimentación fijan los requerimientos nutricionales diarios para cada especie animal. Para alimentación práctica esta información se aplica en términos de ración diaria para un animal, según su especie y estado productivo, o en términos de un suplemento o mezcla de concentrado y al mismo tiempo se fijan las normas del manejo o racionamiento. Esto significa que para cada especie animal se deben formular diferentes clases de raciones según las categorías de los animales, por ejemplo para cerdos se preparan raciones para cría, levante, cerdas en gestación, cerdas paridas con camadas y cerdas reproductoras. Sin embargo quizá todos los animales pueden recibir la misma mezcla de concentrados pero a cada categoría se le varía la cantidad suministrada para suplir sus requerimientos lo cual facilita la preparación y distribución de las raciones, o también con el mismo propósito se puede preparar una mezcla enriquecedora con algún nutriente para formular la ración básica o para suplementarla. Las bases fundamentales para establecer en la práctica las categorías de los alimentos son los requerimientos de energía y de proteína. Los animales de una misma especie (por ejemplo cerdos) se pueden alimentar satisfactoriamente con raciones con el mismo nivel de proteína, usando la misma mezcla concentrada, si se hacen ajustes para los requerimientos de energía. Mezclas de concentrados para aves y cerdos La alimentación de aves y cerdos se hace en animales en confinamiento, en porquerizas para cerdos y galpones de piso o en jaula para aves.

273


Por esta razón los alimentos están compuestos 100% por mezcla de alimentos o concentrados preparados para diferentes categorías: animales de cría o de levante, hembras en gestación o en postura, hembras en lactancia, hembras y machos de reproducción o machos en engorde (cerdos y broiler). Las normas de alimentación de la National Research Council (NRC) especifican para cada categoría de animal los niveles o cantidades de cada nutriente a suministrar diariamente a cada animal. Por ejemplo, las normas establecen que para lechones recién destetados con peso de 12.5 kilos, requieren una ración con 18 a 19% de proteína cruda y que ese nivel se reduce a 13-15% cuando los lechones tienen 37.5 k y para cerdos de más de 62.5 k el nivel de proteína podría ser de 11 a 13%. Las normas establecen dos categorías para cerdos adultos la primera compuesta por el grupo de reproducción, constituido por cerdas preñadas y primíparas preñadas y la segunda por el grupo de hembras lactantes. Si se preparan raciones para cerdas primíparas con 15% ó 14% de proteína sin hacer distinción de preñez o lactancia, todos los animales que requieren 14 o 15% de proteína pueden recibir la misma ración programada para las hembras, de modo que no hay razón para preparar y formular más de 3 raciones. Además del nivel de proteína para aves y cerdos se debe balancear la ración de acuerdo a la calidad biológica de la proteína considerando los requerimientos de aminoácidos esenciales y el contenido de éstos en la ración y en la proteína cruda. Mezcla de concentrados para herbívoros y rumiantes Los herbívoros y rumiantes (caballos, conejos, bovinos, ovinos, caprinos) se alimentan básicamente con forrajes suministrados en libre pastoreo, en semíconfinamiento o en confinamiento total. La mayor parte de los nutrientes los reciben de forrajes en cantidades variables según el plan alimentaría establecido por el nutricionista, de modo que no se calcula específica mente una muestra o ración total para alimentación animal en base a estándares de alimentación, porque la mezcla de concentrado es un suplemento o parte de la ración diaria completa y los requerimientos de estos animales dependen del tamaño, nivel de lactancia o nivel de ganancia de peso o intensidad del trabajo, del estado de gestación y del grado de crecimiento. 46.4 Formulación y balance nutricional La formulación de raciones para las diferentes especies animales se hacen en varias etapas como las establecidas a continuación: Definición de la especie animal en categoría para la cual se fórmula la ración completa: aves o cerdos. Definir si es una ración complementaria o suplementaria para un régimen alimentaría a base de forrajes como en el caso de herbívoros y rumiantes. Definir cuál o cuáles nutrientes son básicos para balancear la ración y cuáles son los alimentos básicos o guías. Establecer el nivel de proteína cruda y energía de la mezcla con ayuda de los estándares de alimentación.

274


Establecer la proporción de los 2-3 categorías de alimentos para obtener el nivel de PC y EN deseado. Establecer la proporción de los forrajes y concentrados. Especificar los alimentos que se van a usar para cada categoría, indicando las limitaciones y los márgenes de sustitución y agruparlos de acuerdo con el principal nutriente o nutrientes que sirven de guía para formular y balancear la ración. Establecer los aditivos y correctivos que se requieran. La mezcla ya calculada debe ser verificada y comparada con los estándares de alimentación para chequear si los demás nutrientes están a los niveles adecuados a los requerimientos mínimos y si es el caso introducir las correcciones necesarias. Para cada categoría de ración se seleccionan ingredientes que no alteren cualitativamente el valor alimenticio de la combinación. Es posible preparar una mezcla base para varias categorías de animales, a la cual se le hacen los ajustes y adiciones del caso, para cada categoría específica. Si no hay otras especificaciones para la formulación de una ración, las guías que presentamos son suficientes para adquirir práctica y experiencia en la formulación de raciones. Los cálculos aritméticos para formular raciones, son sencillos y no requieren demasiado tiempo en elaborarlos pero cuando se preparan múltiples fórmulas y se combinan con frecuencia según las circunstancias de recursos de materia prima y de orden económico, es conveniente usar sistemas más expeditos como la programación lineal o la programación computarizada, pero de todos modos los métodos aritméticos son la base para que el estudiante esté informado sobre la metodología para formulación de raciones cuando quiera elaborar un programa computarizado. Cuadrado de Pearson Simple El cuadrado de Pearson se usa para balancear los nutrientes (proteína o energía) en una mezcla de ingredientes, por ejemplo, para preparar un concentrado con 16% de proteína y 1.8 megacalorías de energía neta por kilogramo de MS. Veamos varios ejemplos de como hacerlo: Ejemplo 1. Para preparar 100 K de un concentrado con 18% de proteína cruda, con el ingrediente A (torta oleaginosa) que contiene 45% de PC y el ingrediente B (maíz) con 10% de PC. Para usar el método Pearson se dibuja un cuadrado, en los ángulos de la izquierda se anotan los porcentajes de PC de los ingredientes (uno arriba y otro abajo). En el centro del cuadrado se anota el porcentaje (18%) deseado en la mezcla.

275


Suplemento A 45%

8 Partes (18-10=8) 18%

Suplemento B 10%

27 Partes (45-18 = 27) 35 Partes

Luego se restan estos porcentajes en sentido diagonal: se resta 18 de 45, el resultado es igual a 27 y se anota en la esquina derecha inferior; este valor indica la cantidad o partes del ingrediente B que se pone en la mezcla. Luego de 18 restamos 10 y da 8, o sea partes del ingrediente A que se pone en la mezcla, este valor se anota en la esquina superior derecha. Para cálculos posteriores y preparar diversas cantidades de mezcla es mejor expresar las partes en términos de porcentaje: Si en 35 partes de mezcla ponemos 8 partes del ingrediente A, cuánto pondremos del ingrediente A para preparar 100 partes: 100 x 8/35 = 22.85% o partes en 100 partes. 100 x 27 / 35 = 77.15% o partes en 100 partes Esto significa que para preparar un concentrado de 18 % de PC se mezclan 22.85% del ingrediente A y 77.15% del ingrediente B. El estudiante debe hacer el siguiente ejercicio: Cuántos kilogramos del ingrediente A y B debe usar para preparar 1.850 kilogramos de concentrado con 18% de PC. Ejemplo 2. Preparar una mezcla con 18% de PC con los siguientes ingredientes: ingrediente A (maíz) con 8% de PC, ingrediente B con 14% (sorgo), ingrediente C (torta de soya) con 48% e ingrediente D (torta de algodón) con 42% de PC. En este caso agrupamos los ingredientes con similar cantidad de proteína (alimentos básicos): proteína de los granos (ingredientes A y B) sumamos sus porcentajes y promediamos: ingrediente A 8% + ingrediente B 14% = 22/2 = 11 % de PC. La mezcla, a partes iguales, de los ingredientes A y B aportará 11 % de proteína. Lo mismo se hace con los dos. ingredientes C y D (tortas o alimentos proteicos): ingrediente C 48% + ingrediente D 42% = 90/2 = 45% de PC. La mezcla a partes iguales de los ingredientes C y D aporta 45% de proteína. Ahora se calcula la proporción de las dos mezclas tal como se explicó en el ejemplo uno. Ingredientes A y B 11 %

27 27/34 x 100 = 79.4

Ingredientes C y D 45%

18% 7 7/34 x 100 = 20.6 34 100.0

Se mezclan entonces en 34 partes, 27 partes de los ingredientes A y B Y 7 partes de 276


los ingredientes C y D. Convirtiendo las partes a porcentajes, en 100 partes ponemos 79.4 partes (%) de los ingredientes A y B Y 20.6 partes (%) de los ingredientes C y D. Como los ingredientes A y B Y los ingredientes C y D se mezclaron a partes iguales, la mezcla estará compuesta así: Ingrediente A 39.7 k; B 39.7; C 15.3 y D 15.3 k para un total de 100.0 k con 18% de proteína. Ejemplo 3. Se desea preparar una mezcla con 20% de proteína usando varios ingredientes, de los cuales hemos fijado unos (no proteicos) y deseamos saber en que proporción agregamos los demás ingredientes: maíz (ingrediente A = 10% PC), torta de soya (ingrediente B = 50% de PC). La mezcla se ha diseñado así: melaza 9 k, harina de huesos 1.2kg, sal 2.0 k minerales 1 k y X cantidad de ingrediente A y B. En 100 k ya se han dispuesto 13.2 k (9 + 1.2 + 2 + 1 = 13.2) pero faltan 86.8 K (100 13.2 = 86.8) que corresponden a la mezcla de los ingredientes A y B, en donde debe aparecer el 20% de PC. En los ejemplos 3 y 4 no se considera la poca proteína aportada por la melaza. Para hacerlo calculamos la cantidad de proteína que debe haber en 86.8 kg: si en 100 K de mezcla debe haber 20 de PC cuánta habrá en 86.8 K? 86.8 x 20 / 100 = 17.36 Kg de PC Para preparar 100 partes de los ingredientes A y B con 17.36% de PC, hacemos el cálculo haciendo el cuadrado de Pearson, colocando el valor 17.36 en el centro del cuadrado. Ingrediente A 10%

32.64 partes / 40 x 100 = 81.6 17.36

Ingrediente B 50%

7.36 partes /40 x 100 = 18.4 40.00 partes 100.0

Pero se ha calculado la proporción para preparar 100 partes y sólo necesitamos preparar 86.8 K. Entonces usamos los porcentajes obtenidos anteriormente o usamos la regla de 3: 86.8 x 81.6 / 100 = 70.82 partes ingrediente A

86.8 x 18.4 / 100 = 15.97 partes ingrediente 8 86.79

La mezcla quedará compuesta por los ingredientes ya descritos más 70.82 k de maíz

277


(ingrediente A) y 15.97 K de torta de soya (8). Ejemplo 4. Para preparar una mezcla con 18% de proteína utilizando varios ingredientes, de los cuales ya se han puesto algunos que aportan parte de la proteína y deseamos saber en que proporción agregamos los demás. Para esto se dejan dos ingredientes para equilibrar la proporción de proteína: ingrediente A con 10% de PC (maíz) e ingrediente 8 con 50% de PC (torta de soya). La mezcla a preparar contiene los siguientes ingredientes: X kg de ingredientes A y 8, melaza 10 K, follaje de yuca 5.0, torta de algodón 9.0, harina de huesos 1.0 Y sal común 2.0 para un total de 27.0 k en 100 k. Primeramente calculamos cuanta proteína aporta la yuca (17% de PC) y la torta de algodón (43% de PC). Follaje de yuca 5 K x 1 7 / 100 = 0.85 K PC Torta de algodón 9 k x 43 / 100 = 3.87 k PC. 4.72 K PC. En la mezcla de 27 k hay 4.72 k de proteína, falta por preparar 73 K (100 - 27 = 73). Como la mezcla final debe quedar con 18 % de proteína y los 27 k ya han aportado 4.72 en los restantes 73 K se pone 13.28 de proteína (18% - 4.72 = 13.28%). Se hará posteriormente el siguiente cálculo: si en 73 K debe haber 13.28% de proteína, cuánta deberá haber en 100 k? 13.28 x 100/73 =18.19, se procede como los ejemplos anteriores:

Ingrediente A 10%

31.81 partes/40x100 = 79.52% 18.19%

Ingrediente 8 50%

8.19 partes/40x100 = 20.47% 40.00

Se calcularon los porcentajes o partes para preparar 100 k; pero necesitamos preparar 73 k. Hacemos los siguientes cálculos: 79.52% x 73 k / 100 = 58.05 K (A) 20.47% x 73 k / 100 = 14.95 K (8)

73.00 K

La ración Quedará compuesta de los ingredientes ya señalados más 58.05 k de maíz (A) y 14.95 k de torta de soya (8). Ejemplo 5:

278


Para preparar una ración con 1.4 megacalorías de energía neta por K de materia seca y 14% de proteína cruda, contamos con los ingredientes Que aparecen en la siguiente tabla. En la primera parte de la tabla aparece la composición de esos ingredientes. Ingredientes

2 MS(%) EN lact

1. Pasto 14.9 Elefante 2. Cogollo de Caña 25.9 3. Follaje de yuca 28.2 4. Tubérculo de yuca 28.2 5. Urea (2.81)

100.0

6. Melaza

75.0

3 4 PC(%) MS(Kg)

5 EN

6 PC(Kg)

Mcal/Kg MS 1.25

Mcal 11.0

40.0

50.0

4.40

1.55

3.5

10.0

15.5

0.35

1.35

12.1

5.0

6.75

0.605

1.80

3.6

5.0

9.00

0.18

281.0 2.0

-

5.62

2.42

4.3

21 . 199

0.376

6.1

8.76

7. Ensilaje de Maíz

23.2

1.43

8. Minerales

100.0

-

26.22

37.49

1.599

3.0

-

-

Suma de los ingredientes excepto el 6 y 7

65.0

81.25

11.15

Suma total de los 8 ingredientes

99.98 139.939

13.130

Balanceamos una ración de 100 k en base a MS de los forrajes y cantidades máximas para un bovino, por ejemplo no más de 200 gramos de urea y 4 k de melaza por día. La ración estaría compuesta como se muestra en la columna 4 del cuadro anterior. Se dejaron los ingredientes 6 y 7 para balancear la energía y la proteína" Los 65 k de ración aportan 81.25 Mcal de EN para lactancia y 11.155 g de proteína (0.812 Mcal de EN/K MS y 11.15% de PC) o sea: 1.25 Mcal ENI/k de MS y 0.171 k de PC/k de MS = 17.1 %. (Si en 1.000 g, hay 171 en 100 Cuánto?: 171 x 100/1.000 = 17.1%) Cálculos así: 81.25/65 = 1.25 Mcal EN / K de MS 11.15/65=0.171 K PC/kMS Se prepararon 65 k que contienen 81.25 Mcal/k de MS, falta por preparar 35 K(100 -65=35) en los cuales se aporta la energía faltante: 58.75 Mcal (140 - 81.3 = 58.7). Esta energía es aportada por los 35 K de la mezcla Melaza y ensilaje. Cada kilogramo de los ingredientes faltantes debe tener 1.678 Mcal de EN (58.75 /35 - 1.678). Se hace el cálculo para distribuir porcentualmente el ingrediente 6 (melaza) y el 7 (ensilaje) para que la mezcla aporte 1.678 Mcal de EN.

279


6. Melaza 2.42 Mcal

0.246 partes / 99 x 100 = 25.05% 1.678

7. Ensilaje 1.43 Mcal

0.742 partes / 99 x 100 = 74.95% 0.990 partes = 100.0%

Estos porcentajes son para preparar 100 k, pero sólo le preparan 35 k. Melaza: 35.0 x 25.05 / 100 = 8.76 K Ensilaje: 350 x 74.95 / 100 = 26.22 K 34.99 K A la ración que aparece en el cuadro anterior se le adicionará 8.76 k de melaza y 26.22 k de Ensilaje de maíz y se procede a calcular la EN y PC aportada por cada uno, en la siguiente forma:

8.76 x 2.42 Mcal = 21.199 Y 8.76 x 4.3% PC = 0.376 2 8.77 6.22 x 1.43 Mcal = 37.49 8.78 26.22 x 6.1 % PC = 1.599 Al sumar las dos últimas columnas (5 y 6) cada kilogramo de materia seca contendrá 1.399 Mcal de EN y 13.13 % de PC. La energía de la ración está balanceada pero faltan 0.87 de proteína para completar 14.0% planeado (14.0 - 13.13 = 0.87). Se debería incluir en la relación 1.93 k de torta de soya 45% de proteína para completar 0.87% de PC (0.87 x 100 / 45 = 1.93 k) Habría dos alternativas: a) sustituir parte del ensilaje del maíz o del pasto elefante por la torta de soya y habría que recalcular el balance, o b) aumentar la cantidad de urea: si en 1.000 g de concentrado debía haber 140 g de PC - 131.3 faltan 8.7 g de proteína. Se debe adicionar 0.87 gm de PC por cada 1.000 g se mezcla, para 100 k se agregan 870 g (8.7 gm x 100 = 870). Para aportar 870 g de PC se necesitan 309 g de urea: (870/2.81 = 309.6 g de urea). 309.6 g de urea aportan 869.9 g de PC. 309.6 x 281 / 100 = 869.9 (= 870) 1.93 k de torta de soya x 45% PC = 0.8699 g de PC 0.3096 g de urea x 281 % = 0.8699 g de PC. Pero las tablas del NRC dicen que la ración debe contener 1.42 Mcal de EN y 13% de PC, de acuerdo a esto la ración estaría muy bien balanceada. La ración que hemos propuesto es a base de MS, de manera que si un animal de 450 k en condiciones normales de manejo consumiera 2.7 k de MS por cada 100 k de peso vivo, el consumo de esta ración diaria sería de 12.15 k de MS (450/100 x 2.7 k MS = 12.15 k). En base a la composición de la ración preparada los 12.15 de MS aportan las siguientes cantidades de EN y PC. EN: 12.15 K x 1.40 Mcal PC: 12.15 K x 13.13% =17.01 Mcal 1.598 K.

280


Cuadrado de Pearson Compuesto Este cuadrado permite trabajar con cuatro ingredientes. Ejemplo: Se tienen los siguientes ingredientes : Sorgo (10% de proteína) ; avena (15%) ; (25)torta de soya (45%), para formular una dieta con 20% de proteína

gluten

Primero se listan los ingredientes en orden ascendente o descendente de contenidos proteicos y se coloca frente a ellos el valor buscado, a continuación se efectúan las restas en la misma forma indicada para el cuadrado Pearson simple, se suman, los resultados parciales: Sorgo 10 Avenia 15 Glúten 25 Soya 45

20

Método de sustitución

25 X 100 /45 = 55.6% 5 X 100/45 = 11.1% 5 X 100/45 = 25.6% 10 X 100 /45 = 22.2% 45

Este método se basa en calcular cuanto nutriente se añade o se disminuye ala fórmula con cada sustitución de un ingrediente por otro. Ejemplo: Se balanceará una ración con el 15% de PC a partir del maíz con 9% de PC y la torta de soya con 45% de PC. Se infiere que cada kilogramo de maíz se sustituye un kilogramo de torta de soya, lo que equivale a una ganancia de 360 g de proteína porque: 1 Kg de maíz tiene 90 gramos de proteína 1 Kg de torta de soya tiene 450 gramos de proteína Posteriormente se elabora la tabla de sustitución: Maiz Kg 100 99 98 97 83.33

Torta de soya Kg 0 1.00 2.00 3.00 16.67

% proteína 9.00 9.36 9.72 10.08 15.00

Entonces: la fórmula correcta contiene 83.33 kg de sorgo y 16.67 kg de torta de soya 40.5 Formulación de raciones "Base" o guías En páginas anteriores vimos la importancia de clasificar los alimentos por grupos básicos según su contenido de energía o proteína, lo cual es muy útil para balancear las raciones formando grupos de alimentos con composición muy similar para facilitar el balance

281


de la energía y la proteína . La tabla 49 es un modelo guía en la que se presenta una fórmula general "Base" para balancear mezclas de alimentos para varias especies de animales. Ejemplo: Mezcla tipo PATRON para cerdos en crecimiento que sirve de modelo para el procedimiento. Para cerdos en crecimiento se necesita una dieta con 15 % de proteína cruda. En base a fórmulas modelos propuestas por diferentes medios, esta ración básica podría estar compuesta por granos de cereales, torta de ajonjolí, harina de carne, piedra caliza (1 % en la ración como fuente de Ca y P) y sal (como constante, un nivel de 0.5% en la ración). El suplemento mineral se puede calcular como sigue: Tabla 49 Fórmula base para cerdos en crecimiento Nutriente Requerimiento cerdo 50 Kg/día Calcio

15.69

Mineral enRequerido Equivalente Necesario 100K el alimento o faltante en elde mezcla de ingrediente alimento portador (1) 7.8 89 229 400 9 (1 %)

Fósforo

10.89

10.7

O

--------

Sal

20.09

0

129

129

----------------sal

240 g

(0.5%)

(1) En base a 5.6 kg de alimento por día.

De los otros ingredientes al menos 10% de la proteína debe procede de fuente animal o marina. Así en 1000 k de mezcla con 15% d, proteína, debe usarse 15 k de proteína de origen animal (1 5 <} proteína por 0.10 = 1.5 K de proteína de harina de carne) para 101 K, en 1000 kg debe haber 15 K de proteína de harina de carne o se 30 K de harina de carne con 50% de PC (15 x 100 / 50 = 30). Con estos datos se determina la cantidad de los otros ingredientes par preparar 1000 K de mezcla. Total Harina de Carne

Alimento 1.000 K 30 Kg

Proteína 150 K 15 Kg

Piedra Caliza Sal

10 5

O O

Otros Alimentos por diferencia

955

135

Porcentaje de proteína de los otros alimentos: Si en 955 hay 135, en 100 cuánto? 135 x 100 =14% 955 Las proporciones y cantidades de harina de ajonjolí y de los otros cereales se pueden calcular usando el cuadrado de Pearson, si se sabe que el ajonjolí tiene 35 % de proteína cruda y la mezcla de cereales 12% de proteína y que la mezcla debe quedar con 14% de proteína:

282


Granos cereales 12%

21 Partes 21/23x100 =91 % 14%

Ajonjolí 35%

2 Partes 2/23x100 = 9% 23 Partes

Se requiere de ajonjolí: 955 x 9% = 87 Kg Se requiere de cereales: -955 x 91 %, = 868 K (ó 955-87 = 868) La mezcla final con 15% de proteína estará compuesta de: Cereales Ajonjolí Harina de carne Piedra caliza Sal Total

866 K 87 30 10 5 100 K

A esta fórmula se agregan los minerales trazas y vitaminas o algún otro aditivo como antibióticos, o los aminoácidos esenciales faltantes. Cualquiera de estos ingredientes puede ser reemplazado por otros de categoría similar. Esta fórmula guía patrón se presta para hacer innumerables combinaciones de alimentos, conservando el mismo porcentaje de proteína (15%). Las sustituciones se deben considerar con mucho cuidado estudiando la cantidad a reemplazar y los efectos que pueda causar o s conveniencia por sus propiedades alimenticias, el precio o posible consecuencias indeseables o restricciones. Al modelo anterior, se le puede agregar como guía, dos columnas, una donde se indique el límite máximo de un alimento (por ejemplo urea ) y otra para indicar el uso mínimo del mismo alimento, lo cual descarta la posibilidad de combinaciones inisibles y asegura un mínimo de las buena cualidades de un alimento para asegurar la calidad de la mezcla. Esto márgenes de máxima y mínima pueden variar si cambian las circunstancias que las fijaron.

283

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 50 Fórmula guía para una ración con 15% de proteína cruda para cerdoso aves. Grupo principal

Subgrupo

Alimentos básicos 868 K (Promedio 12% PC)

Yuca Cebada Maíz Trigo Sorgo Proteína origen vegetal Torta ajonjolí 30-40% PC Soya (87K) Maní Coco Palma Girasol

868K

Proteína origen animal (35-70% PC) total 117 K para proveer 15 K de proteína

30 K

Suplementos proteicos 117K

Suplemento Minerl (15 K) Vitaminas Aditivos Antibióticos

Alimento

Harina de sangre Harina de carne Harina de pescado Leche en polvo Tankaje Harina de huesos Fosfato dicálcico Roca fosfórica molida Ssl Vitamina A (UI) Vitamina D (UI) Vitamina B12 (UI) Aminoácidos Antibióticos (g)

Cantidades recomendadas

87 K

10 K 5K 800.000 90.000 5 5

Para la formulación de raciones para aves después de balancear la ración según los requerimientos de proteína cruda o digestible se procede a calcular el contenido de aminoácidos esenciales (para cerdos o aves) en la proteína y en la ración total, en caso de detectarse un desbalance se procede a adicionar algún alimento rico en el aminoácido desbalanceado o a sustituir parte de un alimento para reemplazarlo por otro alimento que refuerce o enriquezca el suministro del aminoácido deficitario. Mezcla de concentrados para vacas lecheras Para preparar una ración concentrada para vacas lecheras se puede seguir un procedimiento por el cual no es necesario considerar la calidad de la proteína pero se relaciona el nivel de proteína en la porción básica de la ración. Como la cantidad de proteína en la porción básica puede ser de 8.5 a 9%, se usan granos como el maíz o sorgo (12% de PC) y otros alimentos vastos, como la cebada, salvados de cereales, cascarillas, en tal forma que se dispondría de dos fórmulas: Una con alta concentración de nutrientes y otra muy vasta, más voluminosa. La diferencia entre las dos radica en la proporción de los alimentos basa/es y los suplementos proteicos lo cual

284


permite contar con dos raciones: una para ganado de carne o de doble propósito o de ganado lechero de baja producción y de bajos requerimientos y otra de mejor calidad para ganado lechero de alta producción; se podría entonces disponer de tres fórmulas para ganado de leche: una para ganado joven en crecimiento con 20% de PC (iniciador para terneros); Otra para los tipos de ganado lechero que pueden recibir raciones con 16 a 18% de PC. y una tercera fórmula adicional con 14% de proteína para algunas clases de ganado lechero de bajos requerimientos y también para ganado de carne o de doble propósito. La proteína podría provenir de dos fuentes, lasque promedian30-45% PC y las que promedian 20-30% PC. Las proporciones de cada grupo se distribuyen según el contenido d proteína o Energía. En el grupo de los suplementos proteicos podrí usarse 2 a 3 partes (70%) de las tortas con 40% de PC y una parte (30%) de los alimentos que permitan rebajar la mezcla a un 35% PC. Si los alimentos básicos van a ajustar la proteína y tienen un promedio de 10% de PC, para hacer la mezcla se usa el cuadrado de Pearson así: Mezcla de Alimentos básicos + 10% 20 kg de minerales

partes, 19/25x100 = 74.0 kg + 20 kg de minerales 16%PC

Mezcla suplementos 35 % Proteínas 3 a 1 ó2a1

proteicos 6 partes, 6/25x100 25 partes

24.0 kg 100 kg

En la misma forma se procede si se desea balancear las fórmulas COI Base a Energía (EN ó EM) según la especie animal, tal como se hace en la actualidad. Cálculo de raciones completas para vacas lecheras Para balancear raciones completas se calcula primero la cantidad dI forraje consumido, este consumo depende de la MS del forraje, si contiene 18% de MS y el consumo es de 2.2 kg de MS por cada 100 kg de peso vivo, una vaca de 550 kg consume 12.1 kg de MS (550 I 1 00 x 2. 2 = 1 2. 1 ) . Es fácil en un hato determinar el consumo promedio de MS, se calcula para todo el hato o para un grupo de vacas con peso similar. En segundo lugar se determinan los requerimientos nutricionales del grupo de animales, para mantenimiento, para producción de leche (% de grasa), para crecimiento (si son novillas primerizas) y para gestación (si están en preñez). Los requerimientos totales de EN para lactancia (Mcal) son la suma de los requerimientos para mantenimiento, crecimiento, gestación y producción de leche. Después de deducir la EN suministrada por el forraje para mantenimiento se asume que el resto de EN es para producir leche y si la vaca tiene alto potencial de producción, se debe suministrar alimento adicional (concentrado). Se calcula entonces el porcentaje y cantidad de proteína y Energía suministrada por la ración y la que debe tener el concentrado

285


suplementario. Ejemplo para calcular una ración completa Para un grupo de vacas de 600 kg con disponibilidad de los siguientes forrajes: Ensilaje de maíz (MS 32.3%, EN1 1.03 Mcal, PC 5.3%), Heno de Pangola (MS 88%, EN1 1.10 M<:;al, PC 6.8%) Pastoreo de Para (MS 23.5%, EN1 1.27 Mea!. PC 14.5%) y Concentrado con 1.6 Mcal de EN 1 . Los cálculos aparecen en el siguiente cuadro: Cantidad dada MS(%) (K) 1) Ensilaje maíz 14.0 32.3 2) Heno pangola 4.5 88.0 3) Pastoreo P. 4.73 Pará

MS(K)

EN Lac Mcal

PC (K)

4.51 1/ 3.96 473 /2 13.20

4.64 3/ 4.35 6.00 14.99

0.239 4/ 0.269 0.685 1.193

1/ 14.0 K x 32.3/1000 0 4.51 8/ 600 K/100 x 2.2 - (4.51+3.96) = 4.73 3/ 4.51 K MS x 1.03 Mcal = 4.64 Mcal 4/ 4.51 x 5.3% PC = 0.239 Balance de la ración para mantenimiento y producción de leche: Requerimientos EN lact. PC (K) Para mantenimiento Suministro por el forraje:

9.7 Mcal 14.99

0.489 1.193

5.29

.704

0.740

87 g

11.10

1.31

Sobrante para producción de leche: Requerimientos para producir 1 kgde leche con 4.0 de grasa: Requerimientos para 15 kg de leche:

EN y PC en el concentrado: (11.1-5.29) = 5.81 kg (1.31-.704) = .606 kg EN en el concentrado: 1.6 Mcal/kg Cantidad de grano: 1/ 3.63 con 16.69% de PC 2/ Se debe dar 3.63 k de concentrados con 1.6 Mcal/kg de EN para. Lactancia y se debe calcular la cantidad de proteína que debe tener el concentrado.

286


1/ 5.81 / 1.6 = 3.63 K de concentrado 2/Cantidad de grano a suministrar: 3.63 k con 16.69% de PC (.606/3.63 x 100 = 16.69)

Lección 47 Otras formas de balancear y calcular las raciones La formulación de una ración para el hato de ordeño en forma sencilla se podría hacer en dos formas: a) Calcular los nutrientes contenidos en 1 K de MS de la ración total diaria, y b) Calcular los nutrientes contenidos en la ración verde y balancear los requerimientos diarios con el suministro de concentrados. Cálculo de la primera forma: Vamos a calcular o balancear la ración en base a una ración total diaria de MS con 14% de Proteína cruda y 1.5 Mcal de EN, para una vaca de 450 kg produciendo 15 kg de leche con 3.5% de grasa y disponemos de pasto elefante (MS 18.8%, EN McaI 1.65, PC 11.0%), Pasto Para (MS 23.5%, EN Mcal 1.26, PC 14.5 %), Tubérculos de yuca (MS 37.1 %, EN 1.68 Mcal, PC 3.6%), Melaza (MS 75%, EN 2.4 Mca!. PC 4.0%), a los cuales le adicionamos urea, minerales y sal Como se muestra en la tabla 50

287

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Contenido didáctico del curso Nutrición y Alimentación Animal Tabla 50 Ejemplo de una ración para una vaca lechera (450 Kg) con menos de 15 Kg de leche con 3.5 % de grasa.

MS (%)

(1 Kg de ración) (1 Kg de ración) En base a MS En Base A M Verde PC EN Ingre Partes en % Ingre (g) Mcal diente ladiente ración (%) en la ración

1/

2/

3/

4/

5/

P. Elefante

585.0

18.8

60.25

0.963

58.50 311.10

66.16

P. Para

532.0

23.5

48.14

0.421

33.20 141.20

30.03

37.1

1.94

0.972

5.40

14.50

3.08

0.69 30.91

0.387

1.60 1.10

2.10 1.10

0.44 0.23

-

-

0.66

0.06

0.02

-

-

0.14

0.14

0.04

141.93

1.521 100.00

Ingrediente Alimento

MS en la ración (g)

Tubérculo yuca 54.0 Melaza Urea

16.0

75.0 11.0 100.0 -

Minerales

0.6

Sal

1.4

Totales

1000.0 gMs

-

6/

100.00

7/

470.20

Los cálculos se han hecho así: 1. Poner 1.000 gm de MS (1 k) de ingredientes hasta completar 140 gramos de proteína cruda y 1.5 Mcal de EN, utilizando el sistema que hemos explicado en la parte sobre uso del cuadrado de Pearson. 2. Para el pasto elefante: 585 g de MS x 11 % PC / 100 = 60.25 g de PC. En la misma forma se procede para los otros ingredientes. 3. La urea tiene un equivalente de 2.81 de PC/k de urea (11 g Urea x 2.81 = 30.91 g). 4. Para el pasto elefante: 0.585 x 1.65 Mcal EN = .963 Mcal 5. El porcentaje de ingrediente en la MS total se calcula por proporción (0.585 x 100/ 1.000 = 58.5%). 6. Cálculo de las partes de ingredientes en la ración total, calculado así: 58.5% de P. Elefante /18.8 MS x 100 = 311.1 (Partes de pasto. Elefante en la ración total). 7. Después de sumar la anterior columna da un total de 470.2. Luego calcular el porcentaje de cada ingrediente en la ración verde así: 311.1 partes de P. Elefante /470.2 x 100 = 66.16%. En la ración verde, por ejemplo en 100 K hay 66.16% de pasto Elefante. En términos prácticos para que una vaca consuma "voluntariamente" 60 k de una ración completa como la que acabamos de balancear se le debe suministrar por día, 39 K de pasto elefante verde, 18 K de pasto Pará, 1.8 K de tubérculos de yuca, 264 g de melaza, 138 g de urea, 24 g de sal y 12 g de mezcla mineral. (66.16 x 60 + 100 = 39.69 K).

288


El consumo de MS/100 de K de peso es de 2.8 k (12.655 K de MS / (450/ 100) = 2.8 K}. Los 12.65 kg de MS Están compuestos de 7.46 K de MS del pasto elefante, 4.25 del P. Pará, 567 g de yuca, 198 g de melaza, 138 g de urea, 24 g de sal y 12 g de minerales 2.1 (39.7 x 18.8 / 100 = 7.46). En base a un consumo de 60 K de la ración anterior la proyección para producción de leche es: Nutriente

PC Consumo de la ración 60 K Requerimientos de la vaca Disponible para leche : Requer. Para 1 K de leche Leche proyectada

1.795 g 1/ .403 1.392 82 16.97 3/

En Lact. Mcal 19.22 Mcal 2/ -7.82 11.40 690 16.52 4/

Cálculos: 1/ 12.65 x 141.93 = 1.795 g 2/ 12.65 X 1.52 = 19.22 Mcal 3/ 1.392 / 82 = 16.97 K 4/ 11.40 / .690 = 15.52 Los 60 kg de ración calculada para un día son suficientes para mantenimiento de una vaca de 450 kg para producir 15-16 K de leche. Cálculo en la segunda forma Una forma también sencilla para calcular la ración para vaca produciendo leche, se basa en el cálculo de los nutrientes suministrados por una ración completa o de sólo forrajes y luego suplementar el concentrado que proveen los nutrientes para una determinada producción (EN y PC). Ejemplo: Para un grupo de vacas de 550 kg de pe: produciendo leche con 3.5% de grasa: Ingrediente Verde o Seco

Ingrediente MS (%) (Kg) Nutrientes

PC EN Laca. (GM) (Mcal) suministrados por la ración total

45

14.9

6.7 1/

.737 2/

8.37 3/

Follaje yuca 5 Tubérculo yuca 3 Cogollo caña 10 Melaza 1

28.2 28.2 25.9 75.0

1.4 0.8 2.5 0.7

.222 .370 .087 .030

2.1 1.2 3.8 1.7

12.1

1.446

17.10

P. Elefante

Totales

Kg

64

Requerimientos mantenimiento: Nutrientes para producción de leche

.461

9.09 .985

8.01

289


Requerimientos para 1 K de leche (3.5% GA) Producción de leche proyectada: 4/

82 .690 12.01 11.6

Cálculos: 1/45 k P. Elefante x 14.9% MS x 100 = 6.7 2/6.7 K. MS x 11.0 % PC /100 = .737 K PC 3/ 6.7 K MS x 1.25 Mcal EN = 8.37 Mcal 4/ .985 / 82 = 12.01. 8.01 Mcal EN / .690 = 11.6 K leche. Esta ración suministra EN y PC suficiente para producir 11.6 K leche. Si la vaca es capaz de producir más leche se puede calcular la cantidad de grano adicional con determinada cantidad de EN y proteína para cada Kg de leche adicional. Ejemplo de balance de ración para una vaca de 500 K produciendo leche con 3.5% de grasa. Alimento Pasto elefante Pasto imperial Melaza Totales Requerimiento s para mantenimiento : Sobrante para producir leche Nutrientes para produce. 1K legre con 3.5% grasa Produce. Leche proyectada

MS del alimento K % 35 15.5 20 17.0 1 75.0 56

Nutrientes PC 3.58 3.40 0.70 10.68

EN a.C. Mcal .723 10.85 .292 4.48 .30 1.70 1.045 17.03 .432 8.46

.613

8.57

82

.690

7.47

12.42

Esta ración suministra energía suficiente para 12.4 kg de leche pero, PC sólo para 7.47, es necesario suplementar proteína agregando a la Ración una torta oleaginosa, NNP (urea) o gallinaza. Cálculo de la proteína adicional: 1) 12.42 k de leche - 7.5 = 4.92 litros 4.92 x 82 g PC/litro = 403.4 g de proteína adicional 2) Cálculo de la urea para suplementar 403.4 g de proteína. 403.4 / 2.81 = 143.5 g de urea. 3) Cálculo de la torta oleaginosa (torta de algodón) para suplementar proteína. 403.4 x 100/44.8% PC = 0.9004 kg de torta. La cantidad de torta adicional (1 K) incrementa la EN (1 x 1.87 = 1.87) Mca!. Sugerencia para adicionar o incorporar a la ración: Agregar 143.5 g de urea a 170 cc. De agua para disolver la urea, esta solución se agrega a 1.000 c.c. de melaza (Vol = 1.313 c.c.), como se suministran 55 K de forraje verde, los 1.313 c.c. de mezcla melaza + urea se

290


distribuyen entre los 55 K de forraje (1.313 / 55 = 23.8 c.c.). Por cada kilogramo de pasto se adicionan 24 c.c. de mezcla melaza + urea. Balance de raciones completas para ganado de carne El balance de raciones para ganado de carne se efectúa en la misma forma como se ha procedido para calcular las raciones para ganado de leche, con la única diferencia que el balance para ganado de carne además de considerar los requerimientos para mantenimiento, en vez de la energía y proteína para producción de leche se calculan los requerimientos de estos nutrientes para ganancia de peso diario, como aparece en las tablas, según el nivel de ganancia que se proyecte obtener. En la misma forma que para el ganado lechero, se calcula la cantidad de proteína cruda y energía para mantenimiento y ganancia de peso contenida en un kilogramo de materia seca de una ración compuesta por varios ingredientes de forrajes u otras materias primas. Ejemplo de una ración completa para un novillo de carne en engorde, con un peso de 350 K. ngrediente K DE RACIÓN Clase

EN BASE A MATERIA SECA Verde (1 K de ración)

K en la MS (%) ración

PC (g) 1/

Elefante Cogollo Caña Melaza Minerale s Totales

EN BASE A MATERIA VERDE Verde

EN Mant.t. Mca

EN Gan. Ingred. Mcal (%) 2/

3/

Partes en % Ingred. la ración En la ración 4/ 5/

748 240

14.9 25.9

82.28 10.80

.9125 .3432

411.4 204.0

74.8 24.0

502.0 92.7

84.3 15.5

2 2

75 100.0

-

-.0227 -

0148 -

1.0 0.2

1.3 0.2

0.2 0.03

83.08

1278

630

100.0

596.0

100.0

1000

Proteína 1/748.0 x 11.0%PC/100 = 82.28 1/240.0 x 3.5%PC/100 = 10.28 EN Mant. 2/748.0 x 1.22 EN mant. = .9125 Mcal 3/748.0 X 100/1000 = 7408 4/74.8/14.9X100 = 502.0 5/502.0/596X100 = 84.3 Si el novillo consume diariamente 42 K de la ración: Elefante + Cogollo + Melaza, la ración completa como la preparada, estará compuesta así: Materia seca Materia verde Elefante Cogollo caña Melaza Total

35.41 K /1/ 6.51 0.08 42 K

5.27 K 2/ 1.63 0.06 7.01 K 291


1/ 84.3 X 42 K/100 = 35.41 2/ 35.41 X 14.9/100 = 5.27 El consumo de Materia Seca por cada 100 K de peso Vivo es de 2.1 K (7.01 K / (350 / 100) = 2.0 K) Balance energético para mantenimiento y ganancia de peso para el mismo novillo de: 350 Kg. Consumo de materia seca (k) 7.01 EN Mant. (requerimiento) 1/ 6.24 MS para mantenimiento (kg) 2/ 4.88 EN sobrante para ganancia peso (kg) 3/ 2.13 posible ganancia de peso (G m/Día) 5/ 300.00 1/ De la tabla 13:5 2/ 6.24 / 1.2784 = 4.88 3/ 7.01 - 4.88 = 2.13 4/ 2. 1 3 x .630 = 1.34 5/ De la tabla 13.5 = 300 g Se extrapolan los valores (0.77 + 1.65) / 2 = 1.21 1.21 o 1.34 Mcal de EN para ganancia induce una ganancia de pese de 300 g diarios. Balance y suplementación de proteína: Requerimientos de Proteína (g) 1/ Proteína suministrada por: Pasto Elefante (g) 2/ Cogollo de Caña (g) 2/ Total

585 579 638

59

El novillo está recibiendo sobrada proteína para sus requerimientos. 1/ Tabla -13.6 (Peso 350 K.) Ganancia de peso = 300 g. (545 + 625 1 2 = 585) 2/ 5.27 x 11 1 100 = 579 2/1.68 x 3.5 / 100 = 59 La ganancia de peso de 300 g diarios es muy baja. Se debería: pensar en suplementar otros ingredientes para aumentar la ganancia por ejemplo 0.5 K de melaza y 0.5 K de torta de algodón. Los cálculos para estos dos ingredientes nos darían: 500 gm Melaza x 75 % MS = .375 gm MS de Melaza. 375 gm x 2.27 Meal EN Mant = .851 Mcal EN mantenimiento .375 gm x 1.48 Meal EN Gan = .555 Mcal EN ganancia 500 gm Torta de algodón x 92.6 MS = .463 MS de torta de algodón .463 gm x 1.69 Meal EN Mant = .782 Mcal EN mantenimiento .463 gm x 1.11 Meal EN Gan = .513 Mcal EN ganancia .463 gm x 44.0 % PC = 203 g PC de la torta de algodón EN suminstrada : 1.34+.513+.555 = 2.41 Mcal EN 292


PC suministrada : .638+.203 = .841 g de Proteína 47.1 Otros cálculos Cálculos de proteína para los concentrados La tabla siguiente muestra la forma sencilla de claular la ración para cerdos o para vacas lecheras en base a un estimativo del consumo de alimento diario (MS) en la proteína y los NDT o energía. Tabla 51Cálculos de proteína para (%) de un concentrado Para cerdos Peso animal (K) Peso adulto Consumo de alimento (MS, K) NDT día/K Proteína cruda Alimento suministrado : Forraje (2) Grano (1) PC (K) (3) Total proteína anima. (%) En el concentrado adicional (4)

Para vacas lecheras

100K 40% 3.75 2.8 13.5

420K 60% 9.75 5.05 9.00

0000 3.75 0.47 12.5

8.5 0.75 0.56 9.0

(1) Grano con 75% NDT y proteína con 80% de digestiblidad (2) Forraje con 50% NDT y 6% de PC (3) Kilos de proteína cruda = NDT x (% PC en el NDT) = 5.05 x0.09 = 0.56 80% .80 (4) Porcentaje proteína = K PC - (K forraie x 6%) = 0.56 - (8.5 x 6%) = 9.0 K concentrado 0.75 Los datos del numeral cuatro indican el porcentaje aproximado de proteína cruda que debe haber en la mezcla concentrada adicional para completar la ración de un cerdo o de una vaca lechera. Método para calcular la utilización de los compuestos NNP La urea es el compuesto nitrogenado no proteico (NNP) más usado en alimentación en rumiantes. El NNP se utiliza adecuadamente si la concentración de amonio en el rumen es

293


adecuada, para la óptima actividad bacterial, para digerir la materia orgánica o para sintetizar proteína. La cantidad de urea que se aprovecha en el rumen para síntesis bacterial que se provee con una dieta, se calcula en base a la proteína que es degradada en armonía en el rumen y a la síntesis de proteína bacterial la cual es proporcional a la cantidad de energía disponible, desafortunadamente es difícil determinar la degradación de la proteína en el rumen, además de que el nivel de forraje dado, la cantidad de alimento consumido y el procesamiento dado a los alimentos influyen sobre la degradación de la proteína que también depende del suministro de energía para una adecuada eficiencia del crecimiento bacteria!. La cantidad de proteína dietética que puede ser suministrada por los compuestos NNP puede ser calculada por fórmulas desarrolladas por Satter y Raffler. La concentración ruminal de amonio puede ser un criterio útil para predecir la eficiencia de utilización de NNP, esta evaluación está basada en la determinación del punto al cual el amonio ruminal excede los requerimientos (5 mg amonio NN/100 mi de fluido ruminal). Este nivel se alcanza cuando la ración contiene 13.3% de proteína cruda y 77.5 % de NDT, a partir de este punto la concentración de NH3 en el rumen, al aumentar la PC de la dieta, se exceden las posibilidades de las bacterias para usar el N. Hay condiciones alimentarias que producen excesiva concentración de a manía en el rumen como la cantidad de PC y NDT de la ración, altos consumos de alimento con mayor rata de pesaje y reducción de la fermentación de los carbohidratos y la proporción de reemplazo de la PC por el NNP, por !o cual se recomiendan límites máximos de suplementación de NNP; la práctica de suplementar NNP que no exceda de 12 a 13% de la PC es suficiente en raciones para ganado de leche y de carne. 47.2 Suplementación mineral La suplementación mineral es una práctica delicada en la nutrición animal y en especial de los rumiantes porque la cantidad de minerales suplidos por los forrajes no se pueden determinar exactamente debido a la variabilidad del consumo de forrajes y la composición de éstos, los cuales se calculan y suplen con los concentrados y se complementan con las mezclas minerales. No sucede así con los animales monogástricos cuya alimentación depende casi exclusivamente de mezcla de granos suministrada como único alimento y con cantidades exactas de los minerales requeridos. Existen varios sistemas de suplementación mineral a los animales, entre ellos la fertilización de los suelos, sistema que aumenta el contenido mineral, la palatabilidad y digestibilidad de los forrajes, que de por sí, por aumentar el consumo de MS aumenta también el consumo de minerales. Las mezclas minerales se suministran en sal suelta, en bloques colocados en saladeros, agregándolas a los alimentos en los comederos o se incorporan a las fórmulas de las raciones. La mezcla puede estar compuesta de sal (NaCl), por una fuente de calcio y fósforo libre de fluor, además de los otros minerales que deben adicionarse en regiones donde existen deficiencias. Las características de una mezcla mineral para rumiantes deben ser:

294


• Contener entre 6 a 9 % de fósforo o más. Si los forrajes contienen menos de 0.20% de fósforo se deben preparar mezclas con 8 a 10% de fósforo y si las vacas son de alta producción se preparan mezclas hasta con 14 a 16 % de fósforo. • La relación de Calcio a Fósforo debe ser de 2: 1 ó 1: 1. En regiones donde existan marcadas deficiencias minerales en los forrajes se debe poner en la mezcla entre 50 a 100% de los requerimientos de los animales sin considerar los minerales presentes en el forraje consumido. • Para preparar las mezclas utilizar ingredientes que contengan la mayor cantidad del elemento mineral y que estén en alta disponibilidad, las partículas de los ingredientes deben ser muy finas para hacer una mezcla muy completa y la mezcla debe ser gustosa y palatable para asegurar suficiente consumo. Preparación de mezclas suplementarias de minerales En la alimentación de aves, cerdos y conejos a base de concentrados o mezclas de alimentos, la suplementación mineral no es problema, no así en el ganado de carne o ciertas categorías de ganado de leche o de doble propósito cuya alimentación básica es el pastoreo de forrajes comunes que pueden tener algunas deficiencias minerales. El suplemento mineral es una simple mezcla de ingredientes que contienen los minerales requeridos por los animales más o menos en cantidades constantes. . Mezclas suplementarias para rumiantes Los requerimientos de fósforo para los rumiantes se obtienen de las tablas suministradas por el NRC, pero hay algunas normas básicas en relación a la clase y cantidad de forraje consumido y a la suplementación de concentrados, que regulan la suplementación de Ca y P. El principal mineral guía es el fósforo. Se asume que los forrajes comunes contienen un mínimo de 0.1 % de fósforo; de acuerdo con el consumo de forraje es fácil calcular la cantidad de fósforo recibida y la cantidad faltante en la ración, la cual podrá ser del orden de 3 g de fósforo por día. Las hembras gestantes deberían recibir el doble de esta cantidad. La sal es el ingrediente principal de la mezcla mineral, portador de calcio y fósforo, cuyas proporciones son de mucha importancia cuando la mezcla se ofrece a voluntad. La sal regula la cantidad de mezcla contenida, si la mezcla contiene mucha sal, se corre el riesgo de que el consumo de calcio y fósforo y de otros elementos sea escaso, porque el consumo de mezcla salina es muy variable, alrededor de 15 a 20 g por día. Si se requiere suministrar 3 gm de fósforo al día y se usa harina de huesos con 14% de fósforo, se requerirían aproximadamente 22 g de harina de hueso (100 x 3/ 14 = 21.4). Si se mezclan con la sal en la proporción de una parte de sal por dos de harina de huesos, la sal quedaría en la proporción de 33% y la mezcla total tendría 66.3 x 14 % / 100 = 8.86% de Fósforo y un animal tendría que consumir 34 g diarios de sal para recibir los 3 gm de fósforo: 34 x 8.86% / 100 = 3.01 g de fósforo.

295


En esta mezcla se puede incluir otros elementos menores, a expensas del fósforo o se incluye la mezcla de elementos menores en proporción de la salo formando parte de la sal para que sea constante. En el case de usar otros ingredientes y mayor cantidad de fósforo ( 20 a 24% de P) habría que reducir la proporción de sal: fósforo a 1: 1. La proporción de otros elementos a incluir, se puede hacer en la mezclé mineral, aunque muchos de estos elementos trazas pueden ser omitidos cuando exista la certeza que están en suficiente cantidad en Los forrajes consumidos,. pues la adición puede resultar innecesaria y antieconómica. Tabla 52. Fórmula de mezcla mineral para ganado, ovinos y caprinos. Fuente del alimento

Fósforo (%) ingrediente

en

el Fórmulas 1 y 2 ingredientes

con bajo% P Fosfato monocálcico 24 Fosfato dicálcico 20 Harina de huesos 14 67(1) Roca fosfórica 9-13 Sal 33 (2) Elementos Minerales (adicionado a expensas del ingrediente con fósforo) Trazas Sulfato de cobre (g) 150 Yoduro de potasio 2 Yoduro de magnesio 140 Cantidades asumidas de la mezcla/día : Ganado de carne 42 g Ganado de leche 85

Calcio (3)

con alto % P 50 (1) (4) 50 (2)

225 2.8 210 28 g

(1 ) Menos total de elementos menores (2) Menos total de elementos menores (3) La harina de huesos contiene 31.5 % de Calcio (4) Esta mezcla contiene 21.1 % de Calcio. Con consumo de 42 g diarios de mezcla el animal recibirá 8.88 gm de calcio por día (42 21.1 % / 100 = 8.88 g de Calcio/Día) Mezcla mineral para vacas de leche, ovinos y caprinos En el caso de el ganado lechero y/o de carne que reciben suplementación de concentrados adicional al forraje si se desea regular el consume se incorporan los minerales a la ración concentrada o se ofrecen pe aparte en los saladeros. Aquí el manejo se complica un poco. Se deben hacer cálculo incluyendo la contribución mineral de los concentrados y por el forraje y calcular las cantidades adicionales requeridas. Los cálculos depende den de la cantidad y clase de forraje, de la cantidad de leche y de I ganancia de peso diario. Para el ganado de carne y consumo voluntario de 15 a 40 suplemento concentrado se debe para asegurar un consumo de 25

quizá para el ganado de doble propósito, asumiendo un gramos de sal; si le: mezcla se combina con algún incorporar en proporción a la cantidad de grano dado, gramos de la mezcla mineral por día. La mezclé puede

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estar compuesta por dos partes de harina de huesos y una parte de sal, como la fórmula 1 de la tabla 53 Como la demanda de minerales para lactancia son mayores, las normas de alimentación recomiendan, por ejemplo, para vacas de 500 kg dE peso; para mantenimiento 18 gramos de calcio y 15 gramos de fósforo y 2.60 gramos de Ca y 1.75 g de fósforo por cada litro de leche cor 3.5% de grasa. Con esta información a manera de ejemplo se calcula la necesidad de fósforo y sal para esa vaca produciendo 15 k de leche y un promedio de 10 k de MS consumida más 4 k de concentrado con 16% de proteína. Si el ingrediente contiene 14% de P (harina de huesos) esta vaca, requiere una adición en su concentrado de 115 g de harina de hueso y 45 g de sal, la harina de huesos y la sal se encuentran más o menos en la misma proporción (2: 1) de la fórmula No. l ó de (1: 1) d, la fórmula No. 2, de modo que se puede agregar a las vacas un 3% de la fórmula No. 1 o un 2% de la fórmula No.2, que supliría lo requerimientos en condiciones de alimentación práctica. Tabla 53

Fórmula flexible para suplementación mineral para cerdos

Fuente mineral

Carbonato de Calcio

% del elemento enFórmula No.1Fórmula No.2 el ingrediente usando Usando Ingrediente coningrediente bajo alto Ca Ca 40

Conchas de ostra

38

Roca Fosfórica

36

Harina de huesos

30

Fosfato Dicálcico

23

Roca Fosfórica

23-30

Sal

75 (1)

85 (1)

25

15

Minerales traza ( A expensas del Calcio) Sulfato ferroso

37 de Fe

130 g

80 g

Sulfato de cobre

25 Cu

6

4

Yoduro de postasio

76 I

8

4

Cloruro de Zinc

48 Zn 10K

16.5 K

Composición de las mezclas minerales

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Para formular mezclas minerales se consideran la concentración de los elementos minerales en los compuestos o ingredientes minerales y en la fórmula, los cuales se miden en diferentes unidades: porcentajes (%), partes por millones (p.p. m ó ppm) g/ K o ml / k.; ppm y mg / g son equivalentes. Para convertir porcentaje (%) a ppm se mueve el punto decimal cuatro espacios a la derecha y viceversa: 0.0006 % = 6.0 ppm Para la preparación de las mezclas minerales se utilizan las siguientes fórmulas y procedimientos: Cálculo del % del elemento mineral en la mezcla mineral total (Fórmula A). Porcentaje del % del elemento elemento en la Consumo diario de en la mezcla = Mezcla mineral x Mezcla mineral Consumo de Materia Seca Total/día (K)

x 100

Por ejemplo: Porcentaje de Cu en una mezcla = 0.12% Consumo de mezcla/día = 50 gramos Consumo/día de Materia Seca = 10.0 Kg (10.000 gm) Entonces: (0.12 / 100) x 50 x 100 = 0.0006% = (6 ppm) 10.000 g Para calcular el % de elemento en la mezcla mineral final (Fórmula B): % elemento en la Cantidad de la % Elemento en la Mezcla preparada = Mezcla mineral x Mezcla Mineral x 100 Cantidad Total Por ejemplo: Si se recomienda suministrar o mezclar 500 gramos de la mezcla mineral en 2.000 gramos de sal común y el % de Ca es de 18.38 en la mezcla, se desea saber con que porcentaje quedan el Ca en la mezcla: 500 9 x (18.3/ 100) x 100 = 3.68% de Ca

2.500 g

Otra forma: Se desea preparar una mezcla que contenga 6% de fósforo a partir de un ingrediente que contiene 18.3% de P. Se utiliza entonces el cuadrado de Pearson:

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% P en el Ingrediente 18.3 6.

6.0 / 18.3 = 0.3278 g de P 6.0%

% de P en la Sal común

12.3 12.3 / 18.3 = 0.6721 g de sal 18.3

La mezcla de 32 g de ingrediente con 18.3 % de P y 67 g de sal queda con 6% de-Fósforo. Para formular el suplemento mineral sabiendo el % del mineral deseado en el ingrediente disponible (Fórmula C): % del Ingrediente que contiene el elemento requerido = % del Elemento deseado en la mezcla x 100 % del elemento en el ingrediente disponible Por ejemplo: % de Cobre requerido = 0.20 %, % de Cobre en Carbonato de Cobre = 53.0% Entonces: (0.20 / 100) x 100 = 3.77% de Carbonato de Cobre (53/100) Conociendo la cantidad de elemento requerido se desea saber el porcentaje (%) del elemento en la mezcla mineral completa. Se aplica la fórmula del caso A en forma inversa. Por ejemplo: Un animal requiere 6 ppm (= 0.0006%) de cobre y se desea expresar esa cantidad en porcentaje en la mezcla mineral. Entonces 0.0006% / 100 x 10.000 / 50 x 100 = 0.12% Los elementos minerales cuyas cantidades están dadas en ppm o mg/ Kg se debe convertir a términos de porcentaje para facilitar los cálculos posteriores, para ellos se aplica la siguiente fórmula: Cantidad del Elemento en mg/Kg o ppm x 100 1.000.000 Ejemplo: 0.5 mg/K x 100 = 0.00005% de mineral en la fórmula 1.000.000 Ejemplo del cálculo de una mezcla mineral Para calcular una mezcla mineral se procede de la siguiente manera: 1. Estimar los requerimientos de los animales. 2. Calcular el consumo diario de una mezcla mineral por animal.

299


3. Escoger los ingredientes para la mezcla mineral 4. Calcular el consumo de materia seca I día I animal. Si el consumo es de 10 k de MS, según la composición mineral de los forrajes, se calcula la cantidad de cada mineral contenido en la materia seca. 5. Hacer el balance entre los requerimientos 6. En la mezcla se adiciona la cantidad de mineral faltante o en caso de ser poco lo faltante o de no haberlo se adiciona de un 20 a un 50% de los requerimientos del animal para dar un amplio margen de suministro mineral. En el ejemplo se considera poner 50% de los requerimientos porque el forraje no suple todos los requerimientos minerales, excepto el hierro y se necesita suplementar los elementos faltantes. Tabla 54 Porcentaje y disponibilidad biológica de los elementos minerales compuestos de uso frecuente para preparar mezclas minerales. Elemento

Ingrediente o compuesto Calcio Harina de huesos Carbonato de calcio Fosfato monocálcico Fosfato dicálcico Cobalto Carbonato de colbalto Sulfato de cobalto Cloruro de cobalto Cobre Sulfato de cobre Cloruro de cobre Oxido de cobre Yodo Yoduro de potasio Hierro Oxido de hierro Sulfato ferroso Carbonato ferroso Magnesio Carbonato de magnesio Oxido de magnesio Sulfato de magnesio Manganeso Sulfato de manganeso Oxido de manganeso Fósforo Fosfato cálcico Fosfato dicálcico Acido fosfórico Harina de huesos Potasio Cloruro de potasio Sulfato de potasio Selenio Selenato de sodio Azufre Sulfato de magnesio Flor de azufre Zinc Carbonato de Zinc Zulfato de zinc Oxido de zinc Fuente : Universidad de la Florida. L.R. McDowell.

% del elemento en el Disponibilidad ingrediente biológica 29.0 (23-37)| Alta 40.0 Alta 16.2 Alta 23.3 Alta 46.0-55.0 21.0 24.7 25.0 Alta 37.2 Alta 80.0 Baja 46.0-60.0 46.9 - 60.0 20.0-30.0 Alta 36.0-42.0 Baja 54.0-60.0 Alta 9.8-17.0 27.0 52.0 - 62.0 18.6-21.0 18.5 23.0-25.0 12.6 50.0 41.0 40.0 22.0 96.0 52.0 22.0-36.0 46.0-73.0

Alta Alta Alta Alta >Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Alta Baja Alta Alta Alta

300


Lección 48 Preparación y producción de alimentos concentrados y balanceados La preparación de alimentos concentrados balanceados se realizan mediante una serie de operaciones en plantas industriales especializadas o a nivel de fincas con pequeñas plantas, mediante procesos manuales o utilizando maquinaria industrial o semindustrial. Vamos a describir muy brevemente las operaciones a realizar. Compra, recepción y almacenamiento de materia prima La materia prima preferiblemente se debe adquirir en forma directa de los mismos agricultores o de plantas procesadoras, secadoras o molinerias que garanticen buena calidad, libre de adulteraciones. Las materias primas se deben inspeccionar y analizar para estar seguros de que estén dentro de los parámetros de calidad requeridos y estén libres de cuerpos o materiales extraños. Las materias primas visualmente se caracterizan típicamente para cada alimento por su color, olor, sabor, humedad y características organolépticas que se determinan a simple vista o con un estereoscopio y mediante la toma de muestras representativas para efectuar el análisis químico. Una vez recibida la materia prima y verificada la humedad se almacena en lugares adecuados procediendo previamente al secado si tiene humedad más alta de lo normal (88%). Preparación de la materia prima Según el uso que se le vaya a dar a la materia prima en la preparación de raciones para diferentes categorías y especies animales, se somete a los varios procesos seleccionados como molido en molino de martillo o de cualquier otro tipo, usando cribas de diferentes diámetros según el grado de finura necesario, también se pueden someter a prensado, triturado o aplastamiento; picado o molido si son forrajes secos. Pesaje de los ingredientes Una vez a la mano la formulación de las raciones se procede al pesaje de las cantidades de cada ingrediente usando balanzas para los elementos menores como los minerales, vitaminas y aminoácidos y básculas para pesar los ingredientes mayores. Los elementos menores se mezclan en una micromezcladora y se premezclan con un material inerte para darle más volumen que facilite la mezcla más uniforme para luego adicionarlos al volumen grande del concentrado. Mezcla de los ingredientes La mezcla de los ingredientes es la operación más importante que garantiza una mezcla completa y uniforme de todos los ingredientes. Hay dos métodos de mezclado, principalmente a base de mezcladoras verticales con una barra helicoidal simple o doble en su interior o el mezclador horizontal, que está provisto de cintas o paletas montadas en un eje central y longitudinal. Según la capacidad de la mezcladora allí se introducen los ingredientes uno a uno y se dejan en mezcla un número de minutos o por un tiempo precisado para cada concentrado según el tipo de ingredientes.

301


Inyección de líquidos o aditivos La adición al alimento ya mezclado o el mezclado de otros ingredientes catalogados como aditivos como la melaza, grasa o cebos, y otros aditivos (antibióticos, drogas) en polvo o en forma líquida se incorporan a la mezcla inyectándolos o pulverizándolos a todo lo largo de la mezcladora durante el tiempo inicial del proceso una vez que se hayan mezclado los ingredientes secos, lo cual permite la dispersión de los microingredientes en los otros ingredientes secos y su incorporación uniforme. La cantidad adicionada de melaza de caña por sus características adhesivas depende de su viscosidad y capacidad de absorción de los ingredientes, a mayor humedad de los ingredientes por la humedad ambiental la melaza es menos absorbida. Los alimentos ya mezclados se depositan y almacenan en tolvas respectivamente identificadas. Elaboración de comprimidos o Pellets Para la elaboración de comprimidos o pellets los alimentos se deben acondicionar mediante la aplicación de vapor para aumentar el calor y la humedad que facilitan la compactación del alimento ayudado por la gelatinización de los almidones. La humedad óptima para la pelletización es de 13 a 17% y de 77 a 88°C de temperatura. Una vez acondicionado el alimento se pasa por las prensas pelletizadoras de forma circular de diámetros diferentes, 3/16, 5/32, 1/8, según el tipo de alimento en preparación. Una vez los pellets salen de la prensa se procede al enfriado pasándolos por secadores con aire a temperatura ambiente, el cual toma el calor y la humedad de los pellets. Para los animales que requieren alimento más menudo como los pollos, terneros, corderos o cabritos los pellets grandes se pueden granular comprimiéndolos, quedando un granulado de menor tamaño adecuado para alimentar pollos. Este granulado puede someterse al tamizado para extraer las porciones muy pulverizadas que se someten nuevamente al pelletizado. Los forrajes secos y picados pueden ser sometidos al comprimido para formar cubos o wafflers. Examen de calidad Los alimentos una vez preparados se deben muestrear y analizar para determinar la calidad que esté de acuerdo con las fórmulas usadas en el balance de las raciones. El producto ya elaborado debe inspeccionarse durante el empacado para asegurarse de la buena calidad y presentación. Las bolsas de alimento para mejor conveniencia deben ser tiqueteadas indicando la fecha de elaboración, las proporciones de cada nutriente y la clase de ingredientes utilizados para componer el concentrado.

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Tipos de concentrado En las plantas de concentrados bien sea a nivel de finca o de plantas industriales se pueden preparar diferentes tipos de raciones de concentrados, específica mente para las diferentes especies de animales y dentro de cada especie para las diferentes categorías de animales según su estado productivo o de crecimiento, por ejemplo iniciadores, reemplazadores para desarrollo y crecimiento, para engorde o finalización, para producción de leche, para reproductores, etc. Pero también se pueden producir mezclas de concentrados llamadas genéricas, que. Se pueden utilizar para toda clase de animales pero que a nivel de finca se pueden modificar adicionándoles otros alimentos o premezclas o suplementos energéticos o proteicos para acondicionarlos para la categoría de animal al cual se le van a suministrar, según los requerimientos nutricionales para cada categoría. No está por demás mencionar que los alimentos comerciales, si el nutricionista lo considera conveniente, se pueden modificar adicionándoles los nutrientes o premezclas que considere adecuados según el caso. Preparación de premezclas de minerales, vitaminas y aminoácidos. La formulación de una premezcla se basa en una cantidad o dosis de nutrientes que se quieren adicionar a la ración total o alimento terminado y que se incluirán en pequeñas cantidades mezclada con una sustancia vehículo que facilita la mezcla. El primer paso para el cálculo de la premezcla es la conversión del contenido declarado, de cada vitamina, por ejemplo en UI a unidades de peso del producto, pero es conveniente agregar una sobredosis para permitir una disponibilidad aceptable por 2-3 meses. Las premezclas de vitaminas se pueden almacenar por 6-9 meses teniendo en cuenta la composición de la premezcla, concentración de la misma, tiempo de almacenaje del alimento y la premezcla y de las condiciones ambientales. Elaboración de la premezcla Se debe usar un vehículo para estandarizar un nivel fijo que facilite buena separación y estabilidad física de los ingredientes activos como los subproductos de molinería suficientemente finos pero adicionando 1-2% de aceite para corregir vehículos muy polvorientos. Se requieren equipos apropiados para pesar, medir y mezclar bien sea en mezcladores horizontales de tipo cónico con un tornillo rotatorio . Con poca velocidad de rotación. Para la suplementación de vitaminas que se adicionan a los alimentos se debe considerar la estabilidad química y compatibilidad, distribución homogénea y disponibilidad biológica completa. En cuanto a estabilidad se considera que varias vitaminas son fáciles de destruir por oxidación por lo cual deben estar protegidas como la vitamina A y B3, las vitaminas B2, B6 y Niacina son estables y pueden ser usadas en sus formas puras. La estabilidad depende de factores ambientales como temperatura, presencia de microelementos, agua, luz, oxígeno, pH. Los microelementos Cu y Fe actúan sobre las vitaminas A, E, B3, si no están cubiertas de una matriz gelatinosa y almidón. Las grasas y aceites en proceso de oxidación tienen efecto desfavorable sobre las vitaminas A, B3 y E por

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lo cual es necesario la adición de BHT, ó Etoxiquin. Las vitaminas usadas a niveles muy bajos se deben usar en forma líquida para facilitar su manipulación, distribución e incorporación por el sistema de aspersión y secado en el resto de la mezcla.

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Actividades de Autoevaluación de la UNIDAD 1. Realizar 10 ejercicios de balance de raciones por los métodos de Pearson y Pearson modificado 2. Balancear una premezcla mineral

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