clase valor nutritivo

8/20/2019 Clase Valor Nutritivo

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Valor Nutritivo de plantas forrajeras

VN = ƒ (consumo, digestibilidad, eficiencia deutilización).

• Consumo: cantidad de alimento de es ingerido,expresado en materia seca (ms)

• Digestibilidad: comprende la parte del alimento que elanimal absorbe.

• Eficiencia de utilización: Eficiencia con que los nutrientesson convertidos en tejido o leche.

“Los nutrientes más importantes desde los alimentosson : energía y proteína, luego minerales ” .

Si bien el elemento más importante en la vida es elagua, esta se puede ingerir aparte de los alimentos.

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AGUA NO ES NUTRIENTE; ES SOLVENTE

Teorías relacionadas con el con trol de la ingestavolun taria de alimentos (IMS).

• Llenado del rumen y retículo (teoría de efecto físico).Las vacas consumen como máximo el 1,2% de su peso corporal como

FDN.Receptores de presión en pared de rumen y retículo son estimuladoscon alimentos toscos disminuyendo el consumo

• factores metabólicos con efectos feed-back, sobre la regulación delconsumo (teoría metabólica).Los animales tienen un máxima capacidad productiva y una capacidaddeterminada para transformar nutrientes en producto. Exceso deenergía y/o proteína absorvida, sobre los requerimientos, señalnegativa que regula consumo.

• Teoría sobre el consumo de oxígeno (Teoríaquimiostática).Los animales consumen energía neta a tasas que optimizan el uso deoxígeno, minimizando la producción de radicales libres.

• Factores psicológicos y sensoriales de la conducta animal

Lo más probable que los efectos aditivos de todas ellas, regulan el IMS.

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• En vacas lactantes, el peak de producción ocurre entrela 4 y 8 semana, mientras que el peak de consumoocurre entre la 10 y 14 semana post parto.

• Ecuaciones para predecir consumo en vacas lecheras:

• DMI (kgs/día) = (0,372*FCM+ 0,0968 * PVˆ¾*(1-e -̂0,192*(wol+3,67)

• Donde:

• FCM = leche corregida al 4% de materia grasa(kgs*MG%/4%)

• PV = peso vivo• Wol= semanas de lactancia

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El consumo es afectado fuera de zona termoneutral de los bovinos (-5 a 20°C). (menor consumo con t° > 20 °C y en condiciones de estrés calórico).

• Factores relacionados con el consumo en vacas

lecheras Alimenticios:• Humedad de la ración (45 a 55% de ms)• FDN (28 a 35 % ms)• Tasa forraje:concentrado; (40 a 60% forraje de la ración)• Grasas: Max 7 % ms de la ración (1/3 forrajes; 1/3

oleaginosas; 1/3 grasa inerte) ambientales, de manejo y conducta animalo Tamaño de partícula en racioneso Presentación en TMRo Frecuencia de alimentacióno Acceso al alimentoo Temperaturao Hábitos de consumo y conducta animal

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Componentes nutritivos en los forrajes

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22 23

Célula vegetal

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Componentes de cada fracción

CARBOHIDRATOS: composición variable en forrajes

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Carbohidratos:•ácido Acetico, 60-70%

•Ácido propiónico, 15-20%

•Ácido Butyrico, 10-15%

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Nutricionalmente: CHO no estructurales (CNE ≈ CNF ):

El animal los ingiere por e nzimas.La glucosa entra como tal, almidón el animal los desdobla por enzimas amilasas aglucosa.

Fructosanos: SON SOLUBLES EN AGUA Y RAPIDAMENTE DIGERIDOS POR LAS BACTERIAS DELRUMEN, NO ASI POR LAS ENZIMAS DIGESTIVAS

CNE: En rumen: por acción bacteriana se degradan a ácido propiónico, cuidado con (ácidoláctico).

• CNF= 100-(PC+FDN + EE + cenizas-NDIP)• CNE contiene a: A2+B1, no considera A1 y B2

• A1;A2;B1: se pueden degradar a ácido láctico (acidosis).• B2: se degrada a ácido acético

• CNF: máx 44% en raciones de vacas lecheras A2: máx 9 % ms en racionesB1: máx 28 % en raciones

“CNE 100 % digestible”

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CHO estructurales (FDN):

El animal no los utiliza por si mismo, necesita fermentaciónbacteriana (rumen rumiantes); ciego y colon (caballos yconejos)

• FDN: nivel adecuado en raciones 28 a 35 % ms

• FDN se degrada a ácido acético y ácido butírico

• FDA : max 21 % ms en raciones

“FDN Digestibilidad variable, determina la calidad y

consumo del alimento.FDN forrajes; Maximo 1,2% PV

34 35

Lípidos (EE): en forrajes 2 a 4 % de ms

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Lípidos:

En forrajes, baja concentración, muy poco utilizados por elanimal rumiante.

Lípidos de estructuras:• externas (ceras, ácidos grasos, cutinas).• Internas (en membranas de mitocondria, plasmáticas,RER,

etc).

Lípidos de reserva: en semillas y frutos, siendoprincipalmente aceites.

“ EE de forrajes muy baja o nula digestibili dad”

Nutricionalmente:Extracto Etéreo (EE), máx 7% ms; (1/3 de forrajes; 1/3 semillas

oleaginosas; 1/3 grasa bypass

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Ácidos grasos esenciales (AGE):

• Ácido linoleico: (18:2⁽⁹⁻¹²⁾), OMEGA 6

• Ácido linolénico: (18:3⁽⁹⁻¹²⁻¹⁵⁾) OMEGA 3

• Ácido araquidónico: (20:4⁽⁵⁻⁸⁻¹¹⁻¹ ⁾) : OMEGA 6

“forrajes ricos en AGE”

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Compuestos nitrogenados

41 42

Nitrógeno en Forrajes:

Proteína verdadera (60 a 80 %): formadas porcadenas de aa con enlaces de azufre e Hidrógeno,tienen estructuras cuaternarias: Hay 2 tipos:

• Proteínas con función metábolica: en citoplasma dehojas y tallos; (nucleoproteínas, cloroplastos,extensinas,etc)

• Proteínas de reserva: en semillas y granos (albúminas,globulinas, protaminas, glutelinas)

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Nitrógeno no proteico (NNP) (30%): muy influído porla fertilización con N.

Son estructura simples, como aa libres en proceso desíntesis de proteínas, o producto de hidrólisis deproteínas. Hay 2 tipos

• Amidas: asparragina y glutaminas, péptidos, son losprincipales constituyentes en NNP.

“ Utilizados por bacterias amilolíticas del rumen

• Compuestos simples: aminas, nitratos, nucleótidos,clorofila, alcaloides.

“ utili zados por bacterias celulolíticas del rumen”

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Ámino ácidos esenc iales :

• Arginina, Histidina, Isoleucina, Leucina, Lisina,Metionina, Fenilalanina, treonina, Triptofanao, Valina.

Aa más limitantes en la producción de leche:

• Lisina y Metionina

• Importante relación L:M; 3:1

• Proteína metabolizable: Proteína bacteriana (PCM),proteína alimento no degradable en rumen (RUP),proteína endógena (PCE)

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Fibra en los forrajes

• Fibra verdadera: celulosa, hemicelulosa, lignina.

Fibra cruda: metodología inexacta de cálculo (1856). Fibra detergente neutra (FDN): desarrollado en al año

1973 (Peter Van Soest), es lo que actualmente se usacomo medidor de fibra en los alimentos para rumiantes.

Metodo de Van Soest : FDN y FDA

Detergente neutro: sulfato lauril sódico y ácidoetilendiamonotetracético (EDTA).

Detergente ácido: ácido sulfúrico al 0,5 M

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Solubilidad de la fibra (celulosa, hemicelulosa,lignina) a ≠ PH

• Hemicelulosa: soluble 100 % en cualquier PH, acido o básico,excepto neutro.

• Celulosa: se solubiliza una pequeña parte en PH muy ácido.

• Lignina: se solubiliza una pequeña fracción en PH muyalcalino.

• Al determinar FDN se trata el alimento con reactivo

(detergente) con PH neutro; así queda intacta hemicelulosa,celulosa, lignina (FDN), luego se trata con detergente ácido,quedando celulosa y lignina (FDA).

“ FDN: recupera el 100 % hemicelulosa, celulosa y lig nina”

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Fibra cruda

• Fibra cruda: extracción secuencial con:

• I.- ácido (H SO4); se va parte de hemicelulosa ycelulosa.

• II.- alcalino (NaOH); se va parte de hemicelulosa ylignina.

• Así con este sistema se recupera solo:

• 20 a 30 % de la hemicelulosa

• 50 a 60 % de la celulosa• 60 a 70 % de la lignina.

“ Por lo tanto Fibra cruda no sirve, no determina nada”

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Digestibilidad de la MS

• DMS= (digestibilidad de pared celular (NDF)) +(digestibilidad contenido celular (CC))

• Como la digest. del CC, se asume 100 %.

• La DMS = digest de NDF + CC

• Asi la digestibildad de un forraje está determinado por elcontenido y digestibilidad de la NDF

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Ejemplos de digestibilidad MS

• DMS = (CW * digest CW) + (CC* digest CC)

CW DCW % CC DCC %Digest.

Verdadera %

60 60 40 100 76

70 65 30 100 75,5

70 60 30 100 72

60 80 40 100 88

Para ranking de alimento en vacas lecheras, pedir digest verdadera de

NDF a 30 hrs.

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Consideraciones de la pared celular en plantasforrajeras

• Leguminosas: menor pared celular que gramíneas;bajas en hemicelulosa, altas en celulosa y lignina.

• Gramíneas climas templados: ricas en hemicelulosa,menor contenido de celulosa y lignina que leguminosa.

• Leguminosas: menor digestibilidad de la pared celularque gramíneas.

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Contenido y digestibilidad de la pared celular enestructuras de la planta

Estructura % pared celular Digestibi lidad

pared celular %

Planta

completa

51 65

hojas 20 80 a 90

Tallos 54 40

En la planta, hojas y tallos tiene funciones distintas:Tallos: función mecánica (Hemicelulosa, celulosa, lignina)Hojas función metabólicas (fotosíntesis), por lo tanto muy bajocontenido de pared celular

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Factores que afectan el valor nutritivo en losforrajes Especie y variedad: relacionado con morfología de la planta.

• Gramíneas tienen más pared celular que leguminosas.Contenido de PC a un mismo estado vegetatitvo, es muyparecido entre gram y leg, pero con más días las gramíneasdisminuyen fuertemente el valor proteico, digestibilidad yenergía, aumentan los tallos (encañado)

• Leguminosas: con el tiempo se pierden hojas, aumentarelación tallo:hoja y con ello baja el contenido proteico,

digestibilidad y Energía.• Estado máximo de cosecha en gramíneas estado de bota.

• Estado máximo de cosecha en leguminosas , inicio defloración

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Estado de madurez: A medida que aumenta la edad ,aumenta el contenido de MS y se reduce ladigestibilidad, la proteína y el consumo.

Ton

ms

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• Con la madurez las paredes celulares se hacen

más complejas y se engrosan, aumentando elnivel de lignina, hemicelulosa y celulosa. Estohace de la pared celular menos digestible.

• Al aumentar la pared celular, disminuye elcontenido citoplasmático, disminuye el agua,aumenta la ms.

• Con la madurez la célula alcanza su tamañoadulto, no sigue creciendo, no se requiere másdivisión celular, menos enzimas, menos ácidosnucleicos, por lo tanto menor contenido deproteína

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Arquitectura de la planta (relación hoja:tallo)

• Al pasar el tiempo se cambia la arquitectura de la planta,disminuyen las hojas por senescencia y aumentan lostallos.

• La digestibilidad disminuye , por disminución en ladigestión de los tallos, la digestibilidad en las hojas esparecida en el tiempo

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Estado Relación Hoja/tallo

Hojas Tallos

Vegetativo 67 33

Botón 53 47

Flor 43 57

Cambio en la relación Hoja/tallo en alfalfa en distintos estadofenológicos

62 63

Estado Digestibilidad FDN (%)

Planta entera Hojas Tallos

Vegetativo 68 74 56

Botón 54 68 40

Flor 48 64 36

Digestibilidad MS (%)

Vegetativo 77 81 67Botón 68 79 54

Flor 61 77 48

“ El mayor efecto sobre el valor nutritivo seproduce por envejecimiento de l a planta” 64

Efecto de la fertilización nitrogenada sobre el

valor nutritivo de los forrajes.

o Sobre el contenido de PC

NP

N total

NNP (nitratos)

Al fertilizar aumenta la proteína hasta cierto nivel, para luegoseguir aumentando el NNP

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Efecto del estrés

• Estrés hídrico: aumentan los azúcares, aumenta ladigestibilidad.

Efecto del clima: efecto de la luminosidad y de la T°

Intensidad de luz% Baja Alta

PC 23 15Cenizas 11,5 6pared celular 46 41celulosa 23,8 19lignina 2,3 1,7CHO solubles 8,5 24,7Digestibilidad 79 81

Con más luminosidad la planta es mejornutricionalmente

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Temperatura ° C

% Baja (12,5) Alta (22,8°C)

PC 21 18

Cenizas 8 8

pared celular 41 46

celulosa 19 22

lignina 1,8 2,3

CHO solubles 18 14

Digestibilidad 80 79

Efecto de la T°

Con menos T° la planta es mejor nutricionalmente 68


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75 76

Calidad del Forraje FDN (%)Consumo

(% de p.v.)

excelente

a

pobre

38 3,16

40 3,00

42 2,86

44 2,73

46 2,6148 2,50

50 2,40

52 2,31

54 2,22

Efecto de la calidad de forraje sobre el consumo animal

Fuente: Pioneer Forage Manual

Física:

• Las raciones de vacas lecheras, requieren una cantidaddeterminada de alimentos fibrosos, con un tamaño departícula adecuado que permita mantener funcionalidaden el rumen (motilidad ruminal).

• Los alimentos fibrosos, permiten mayor actividad demasticación, mayor producción de saliva, con lo cualaumenta el PH en el rumen.

• A mayor actividad masticatoria, mayor producción desaliva, PH ruminal más alto.

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Indicadores de tosquicidad en alimentos.

Fibra efectiva (eNDF)Fibra en cantidad y tamaño, capaz de mantener el tenor grasode la leche y que permite una actividad masticatoriaadecuada para mantener el PH en rumen sobre 6.

• Una ración debe tener una cantidad de alimentos toscos quepermita un tiempo de masticación de 33 min/kg de ms

• Cada alimento tienen una capacidad física (por tamaño fisicode partículas), de generar presión en el rumen y con ello,favorecer la motilidad ruminal y la masticación (indicador detosquicidad, es afectado por picado

• Los alimentos fibrosos, producen un mallaje en el orificioretículo omasal, impidiendo el paso de alimento de mayortamaño, disminuyendo la tasa de pasaje favoreciendo conello la digestión y ataque por microorganismos en el rumen.

• El mallaje del orificio retículo-omasal, debe permitir el pasajede partículas hasta 1,2 mm.

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FDN físicamente efectivo (feFDN)• Tal porción de la pared celular total que incrementa la

rumiación y motilidad del rumen con bases en:

– tamaño de partículas – grado de lignificación de la FDN

• Estámedido como el % de FDN del al imentocapturado con una mal la de 1.18 mmdespués del agite vert ical (Mert ens, 1997)


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Recomendaciones para el tamaño de particula de forraje y RTM

bandeja poro (mm)partícula

(mm)

Ensilaje de

maízTMR Henilaje

superior 19 >19 3 a 8 % 2 a 8 % 10 a 20 %

media 8 8 a 19 45 a 65 % 30 a 50 % 45 a 75 %

inferior 1,18 1,67 a 8,0 30 a 40 % 30 a 50 % 20 a 30 %

baja < 1,67 < 5 % 20% < 5 %

Evaluador del tamaño de partículas enforrajes.

• Separador de partículas de forrajes de pensilvania(Penn state).

• Es un aparato con 4 bandejas separadoras departículas, en las cuales cada bandeja tiene unacriba con un tamaño determinado:

• Bandeja superior: 19 mm

• Bandeja intermedia: 8 mm

• Bandeja inferior : 1,18 mm• Fondo sin criba

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Procedimiento:

• Sacar una muestra representativa del inicio, mitad y finaldel comedero.

• Pesar 600 a 800 grs

• Colocarlo en la bandeja superior

• Realizar movimientos horizontales en un recorrido de 17cms por 5 veces.

• Girar el aparato en un recorrido de ¼

• Repetir ambas operaciones por 8 veces

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86 87


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RumiaciónPartícula min/día % de largo

Paja larga 528 100

Capturado con 454 89malla de 1.18 mm

Capturado con 208 39malla de 0.60 mm

(J.G. Welch, personal communication, Un. Vermont)

Efecto del tamaño de partículas sobre la

rumiación

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

0 10 20 30 40 50

% physic ally effective NDF in Diet

p H

feNDF vs pH ruminal

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Estratificación en rumen

FIN

Limitaciones del método

• Método más orientado para el uso en TMR

• La muestra debe ser muy bien tomada, evitando pérdidas delmaterial particulado fino

• Las mediciones son muy afectadas por el % de humedad de lasraciones.

• Raciones con menos de 45 % de ms, las partículas se deslizanmenos.

• El alimento en el rumen está inmerso en un medio acuoso.

• El alimento en el rumen una vez embeído en licor ruminal, tiene unadinámica distinta, al de la rac ión.

• El material en el rumen cambia su densidad y gravedad específica

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Modelos matemáticos de fermentación ruminal

consideran cinéticas de desaparición de sus tratos: Tasa de pasaje (kp)= velocidad a la cual tanto loslíquidos como los alimentos abandonan el rumen. Seexpresa en %/hr; 50 lts con un paso de 4 lts/hr; kp =4/50 = 8%/hr

• Líquidos : kp = 4 a 10 %/hr • Concentrados : kp = 2 a 7 %/hr • Forrajes: kp = 1 a 6 %/hr

Tasa de digestión (Kd) %/hr: velocidad a la cual losalimentos son digeridos en el rumen

Tasa de desaparición (kt) %/hr= velocidad a la cual losalimentos desaparecen del rumen.

• Así: kt = kd /(kd+kp)

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Desaparición de lo s alimentos del rumen.

• La desaparición de los alimentos en el rumen (%/hr) seproduce por :

• Digestión de ellos (tasa de digestión)• Pasaje de ellos al intestino (tasa de pasaje).

• Así: alimentos muy molidos (menor tamaño departícula), aumentan la tasa de pasaje, aumento delárea de superficie para el ataque microbiano, seaumenta la tasa de digestión.

• Así a mayor consumo: aumento la tasa de pasaje ydisminuyo la tasa de digestión de alimentos

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Tasa de pasaje vs consumo de MS

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

8%

8 12 16 20 24 28

Dry Matter Intake, kg

P a s s a g e R a t e ,

% / h

Forages

Concentrates

Afec tand o la t asa de digest ió n:

• Tamaño de partículas en los alimentos (desde heno en rama a granosy afrechos finamente molidos).

• Los granos se muelen con un molino martillo, el tamaño de partícula lodetermina la criba (3 a 3,5 mms)

• Al disminuir el tamaño de partícula, se aumenta el área de superficiepara el ataque de microorganismos en el rumen, acelerando ladigestión del alimento.

• Partículas muy pequeñas aumentan la tasa de pasaje• Tratamiento con calor aumentan la digestión de CHO• Tratamientos con calor disminuyen la digestión en alimentos proteicos• Tratamiento de forrajes con enzimas celulasas, xilanasas, aumentan la

digestión.• Levaduras, favorecen la digestión de la fibra

• Partículas de mayor tamaño, permanecen más tiempo en rumen,aumentando la posibilidad de mayor digestión.• Partículas de mayor tamaño, tienen un mayor efecto de llenado del

rumen, con ello menor consumo.• N

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