9.1 Pérdidas de energía en el aprovechamiento de los alimentos. De la energía bruta a la energía neta. Características. 9.2 Metabolismo basal o gasto basal. Ecuación General de Brody. Disipación de calor. Tamaño

metabólico. Factores que alteran el gasto basal de energía.

9.3 El incremento de calor, factores que lo producen. Utilización para regular temperatura corporal en climas fríos. Limitaciones en climas cálidos.

9.4 Gasto por actividad. Características en las distintas especies y por sistemas de producción. Factores climáticos más importantes: temperatura ambiente, lluvia, viento.

9.5 Producción del animal. Balance energético.

9.6 Eficiencia neta de producción.

9.7 Sistemas que evalúan los requerimientos energéticos de los animales. N.R.C. y A.R.C, semejanzas y diferencias.

Balance energético

ENERGIA BRUTA

Energía bruta de un alimento es la energía total encerrada en un compuesto orgánico.Se la obtiene a través de la bomba calorimétrica, equipo que puede combustionar la totalidad de los nutrientes orgánicos, quedando como único residuo la fracción inorgánica de la muestras, las cenizas

CALORES DE COMBUSTIÓN DE COMPUESTOS PUROS

1 GRAMO DE GRASA = 9.9 Kilocalorías1 GRAMO DE PROTEINA = 5.72 Kilocalorías1 GRAMO DE HIDATOS DE CARBONO = 4.03 Kilocalorías

UNIDADES UTILIZADAS EN CALORIMETRÍA

1 caloría = 4.18 Joules se la define como la cantidad de calorabsorbido por un gramo de agua para elevar la temperaturaen 1 Grado Centígrado entre 23 y 24 grados

1 Caloría o Kilocaloría = 4,18 Kilojoules es el calor pero elevando 1 Grado Centígrado a 1000 gramos de agua.1 Kilocaloría es = a 1000 Calorías

1 Megacaloría = 4,18 Megajoules es el calor para elevar en 1 Grado Centígrado a 1.000.000 gramos de agua.

1 Megacaloría es = 1000 kilocalorías = 1.000.000 calorías1 Megajoules es = 1000 kilojoules = 1.000.000 Joules

EFICIENCIA GLOBAL ESTIMADA EN %ENERGIA BRUTA A ENERGIA NETA de PRODUCCION

CONVERSION DE ALIMENTOS EN PRODUCTOS

NO RUMIANTES PROTEINA PURA ENERGIA

Pollos parrilleros 23 11Pavos parrilleros 22 9Ponedoras 26 18Cerdos 14 14

NO RUMIANTES

Vacunos lecheros (+ 50 lts) 25 17Vacunos feedlot (*) 8 8Vacunos invernada pastoril (*) 6 6Vacunos cría (*) 4 3Ovinos carne y lana 4 2,4Ovinos lana (*) 3 2

Weden(1975) Citado Bondi (1988)Modificado (*)

FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE CONVERSION

• NIVEL DE PRODUCCION• RELACION TAMAÑO CRIA VS TAMAÑO DE LA MADRE• MADRES MELLICERAS• EDAD• CONFORMACION CORPORAL• SEXO

METABOLISMO BASAL

Relación del peso y la superficie corporal

Animal Peso kg. m2 kcal m2/sup corp kcal/kg peso Met.Basal

Ratón 0,02 0,003 1180 217Gallina 2,00 0,150 950 70Hombre 65 1,97 1040 32Cerdo 130 2,2 1080 20Caballo 440 5,2 950 11Elefante 3700 22 1050 7

Ecuación general para homeotermos (Brody)

Metabolismo basal (kcal/diarias) 70,5 Peso ¾ 70,5 Factor

Variaciones Ovinos 69 PesoFactor Bovinos 77 Peso Ganado Británico

Bovinos 70 Peso Ganado Indico

+

-

Condiciones para su medición

• Ayuno durante la medición• Ambiente en neutralidad térmica• Estado de post absorción de alimentos• Sin afectaciones sanitarias• Quieto o inmovilizado

METABOLISMO BASAL

Energía Neta de Mantenimiento de los animales

E,Neta Mantenimiento = Metabolismo Basal + Actividad

Actividad (factores)

• Distancias caminadas• Pendientes• Velocidad de desplazamiento• Recolección del forraje masticación o trozado

Actividad .: cuantificación genérica

0% sobre el metabolismo basal. Animales productivos en jaulas

100% sobre el metabolismo basal en casos extremos, actividades extensivas en zonas montañosas

Factores que modifican el metabolismo basal de Brody: 70,5 x Peso

1º Especies, razas y biotipos:

Logfreen y Garret NRC 77,00 x Peso en kilocalorías por día vacunos carniceros 92,40 x Peso lecheros Holando 83,16 x Peso lecheros Jersey 69,30 x Peso vacunos índicos 63,00 x Peso ovinos 40,00 x Peso camélidos63 a 90 x Peso ciervo (invierno/verano)

2º Diferencias sexuales :

• Hembras y machos castrados coeficiente 1 = 77 x Peso• Machos enteros coeficiente 1,15 = 77 x Peso x 1,15 o bien : 88,55 x Peso

3º Edad de las hembras reproductoras :

• Destete al 1º servicio (24/27 meses) coeficiente 1,15 = 77 x peso x 1,15en cada parto siguiente (entre 3 y 8 % de reducción anual con media probable de : 5% por parto)

• Vaquillona en 1ª parición de 400 kilos = 77 x peso x 1,15 = 10250 kilocalorías diarias de MB• Vaca adulta en su 6ª parición de 400 kilos = 77 x peso x 0,7 = 6260 kilocalorías diarias de MB

Factores que modifican el Metabolismo Basal de Brody: 70,5 x Peso

4º Efectos fisiológicos:

Gestación: aumenta el Metabolismo Basal. Se estima este valor como el equivalente acumulado en el feto, membrana, aumento del útero, etc. En las tablas, se toman en cuenta estos aumentos correspondientes a los últimos 3 meses de gestación. Durante este período se deposita el 88/90 % de toda la energía y proteína requeridos en toda etapa. El valor del M.B. se aumenta en un 15%.

5º Celo

Este período reproductivo aumenta el Metabolismo Basal en una muy baja proporción. La misma no esconsiderada en las Tablas de Alimentación, como tampoco la mayor actividad desarrollada durante esos días.

6º Fiebre

Los estados febriles aumentan notoriamente el Metabolismo Basal y está altamente correlacionado con el aumento de la temperatura.

Energía Neta: Sistema California(Lofgreen y Garret, 1968)

Medición indirecta: Producción de calor = E. Metabolizable – Balance energéticoE.Metabolizable se determina en ensayos metabólicosBalance energético se determina por matanza comparativa

Producción de calor (ayunas) = M.Basal + Actividad + factor ambientalProducción de calor (ayunas) = Energía Neta de mantenimientoProducción de calor (consumo) = M.Basal + Actividad + Factor .ambiental + Incremento Calórico

Energía Neta = Energía Metabolizable – Incremento Calórico (1)Energía Neta = Energía Neta de Mantenimiento + En,Neta de Producción (2) E.Neta Mantenimiento = Metabolismo Basal + Actividad + F.Ambiental (3)

Producción de Calor = Metabolismo Basal + Actividad + F.Ambiental + I.Calórico

E.Neta Mantenimiento + Prod. Calor = E.Metabolizable – I.Calórico (5)Metabolismo Basal + Actividad + Prod.Calor + F.Ambiental = E.Metabolizable – I.CalóricoPasando I. Calórico al 1º término será:

Met.basal + Actividad + F.Ambiental + I. Calórico = E.Metabolizable – E,Neta de Producción

Producción de calor = E.Metabolizable – E.Neta de Producción

COSTO ENERGETICO DE LA ACTIVIDAD

ENERGIA DE MANTENIMIENTO = Metabolismo basal + costo de la actividad

Factores que influyen en el costo de la actividad:

a)Metabolismo Basalb)Sistema de producción : FEED LOT - TAMBO - INVERNADA - CRIAc)Distancia recorrida al aguad)Densidad y calidad del alimento. Distancia recorridae)topografíaf)Genotipog)Época del año. Tiempo

METODOS DE EVALUACION

A. BRODY – HALL Y OTROS

B. SPETH Y LESPERANCE

C. DI MARCO Y AIELLO

D. CSIRSO 1990

A. BRODY – HALL Y OTROS

PESO Kg Kcal x Kg x Km Kcal x Kg x Km METABOLISMO PARADO PARADO DE

HORIZONTAL Kcal x Km VERTICAL BASAL Kcal x Kg CUBITO

PERRO 25 0,58 14,5 7,25 181

OVEJA 30 0,59 17,7 6,5 195 2,8 2,5

HOMBRE 80 0,54 43,2 6,92 553

VACA 450 0,48 216 6,8 3060 2,1 2,5

CABALLO 600 0,4 240 6,8 4080 0 *

Ej.: actividad vaca 400 kgs zona cría provincia de Buenos Aires (ganado británico)

Metabolismo Basal : 77 x 400 ¾ = 6887 Kcal. 100% ENN (estabulado)

Parado pastoreo 8 hs 350 KcalActividad Desplazamiento 6000 mts 1200 Kcal 1550 Kcaldiaria Metros Verticales -----

Conclusión: Aumento consumo voluntario cubre diferencia ( - 1,5 Kg MS + )No se afecta la producción si hay forraje, si tiene salida.

22% +22% +

B. MODELO TEORICO SPETH Y LESPERANCE

C. DI MARCO - AIELLO (Universidad de Balcarce)

D. CSIRSO 1990

SISTEMAS QUE EVALUAN LA ENERGIA DE LOS ALIMENTOS

Métodos indirectos: El valor energético de los alimentos se deduce de los datos del metabolismo químico, cuando el alimento es consumido por un animal.

Intercambio de gases (Kellner) Circuito abierto Circuito cerrado

Balance de carbono y nitrógenoDensimétrico o peso específicoGanancias de peso corporalTécnicas de sacrificio ( Flatt y Moe )Energía Neta ( Armsby ) Equivalente almidón ( # )Escandinavo ( # )

Métodos directos : El valor energético se deduce del análisis químico realizado en el mismo alimento, no midiendo el efecto sobre el animal.

Total de Nutrientes DigestiblesEnergía BrutaEnergía DigestibleEnergía Metabolizable ( Blaxter )Energía Neta verdadera ( Logfreen y Garret )

( # ) también son considerados por algunos como directos cuando se utilizan tablas predeterminadas con los valores de los alimentos.

DIAGRAMAS DE CAMARAS DE RESPIRACION

a) Circuito abierto PETTENKOFERb) Circuito cerrado REGNAULT REISET

a) CIRCUITO ABIERTO

6 CO2

H. de Carbono GlucosaC6 H12 O6 + 6 O2 6 H2O + 6 CO2 CR= = 1 = 21 KJ/ Litro6 O2

51 CO2

Grasas Tripalmitina C51 H38 O6 + 72,5 O2 49 H2O + 51 CO2 CR= = 0,7 = 19,6 KJ/ Litro72 O2

77Proteínas CR = 0.8 = 22,2KJ / Litro Oxígeno N = 18,0 KJ / Litro = 8

96 orina

Tripalmitato 40%Mezcla CR= 0.9 = 67,5% HdeC + 32,5% Grasas CR 0,81

Glucosa 60%

PETTENKOFERVol CO2

Coeficiente respiratorio = CR Vol O2

DIAGRAMAS DE CAMARAS DE RESPIRACION

b) CIRCUITO CERRADO

REGNAULT Y REISET

TOTAL DE NUTRIENTES DIGESTIBLES

Método que permite determinar el valor nutritivo de un alimento partiendo de la composición proximal del mismo, (Weende) y multiplicando cada uno de estos componentes por su coeficiente de digestibilidad. Ideado por Hills, año 1900 sobre datos de Atwater referidos a metabolismo humano, este método permite valorar todos los alimentos de forma sencilla aunque no totalmente precisa.

TND = Proteína x CD + Fibra Bruta x CD + HdeC x CD + Grasa bruta x CD x 2.25

El valor se da en %, así un alimento con 68%& de TND, posee 680 gramos de nutrientes digestibles por kilogramo de materia seca. Factor 2,25 multiplicador de la grasa: proviene de trabajos de Atwater quien estima los siguientes valores calóricos en humanos.

Hidratos de carbono: 4,23 Kcal/gr pérdida por digest. (98%) = 4,13 KcalProteína bruta 5,65 Lcal/gr pérdida por urea (78%) = 4,40 KcalGrasa bruta 9,30 Kcal/gr = 9,30 Kcal

De este resultado parcial se desprende que la grasa posee 2,25 veces más energía que los otros componentes.Estudios posteriores demostraron que los cálculos de digestibilidad obtenidos en aquellos trabajos tienen un valor inferior, según sea el origen del alimento y qué animal lo esté consumiendo. Esta diferencia se hace más marcada en herbívoros y en menor valor en omnívoros (+ similitud con el hombre en los procesos digestivos).

OmnívorosValores más adecuados: carnívoros TND herbívoros TND

H.de Carbono 4,1 1 3,8 0,82 (*)Grasa 9,5 2,3 8,6 1,86Proteína 4,1 1 4,6 1

(*) considerando H de C solublesSegún estos resultados, los rumiantes difieren en TND en -15% con respecto al resto.

En la práctica se considera 1 para HdeC, 1 para Proteína y 2,25 para Grasas.Este valor de TND refleja mejor el valor de la energía digestible ya que deduce los coeficientes de digestibilidad.A los fines generales se considera que 1 kilogramo de TND = 4.400 kilocalorías de E. Digestible, para todas las especies, aunque para rumiantes el valor más representativo es de 3.800 kilocalorías.Retomando el ejemplo anterior, si un alimento tiene 680 gramos de TND, la energía digestible para el animal será: 4.400 Kcal x 0,680 kgr = 2.992 Kcal de E.Dig. /kg TND

Ventajas del uso del TND- Enorme cantidad de alimentos analizados bajo este sistema.- Valuación inmediata de la calidad del alimento ya que el valor % permite ubicarlo en una escala de 0 a 100 % . Los forrajes varían entre 30 y 72 %. Los concentrados +72% y 96%.- Altísima correlación existente entre el Coeficiente de digestibilidad y TND (algo + exacto éste último). Los alimentos con alta proporción de grasas pueden dar valores superiores al 100% de TND y en estos casos no guarda relación el % de CD con el % de TND.

EQUIVALENTE ALMIDON

Método desarrollado por Kellner (1905) y utilizado preferentemente en Europa Central como corrector del TND alegando que este último, no mide realmente la energía utilizada por el animal, al no valorar las pérdidas por calor irradiado ni las producidas a través de la orina.

Desarrollo del método: Se alimentó un buey con ración de mantenimiento y luego se le dió 1 kilo de almidón, con este consumo el animal aumentó 0,248 kgrs. De forma similar, pero reemplazando el kilo de almidón por un 1 kilo de proteína pura el resultado dió 0,235 kgrs. Repitiendo el ensayo esta vez con 1 kilo de grasa, el aumento fue de promedio 0,536 kgrs. Tomando como unidad el aumento de peso logrado con el almidón 0,248 kgrs. = 1

La proteína 0,235 = 0,94 de Equiv. Almidón0,248

La grasa 0,536 = 2,16 de Equiv. Almidón0,248

Comparación de ambos métodos:

TND = grasa x CD x 2.25 + proteína x CD x 1 + HdeC x CD x 1Eq.Almidón = grasa x 2.16 + proteína x 0,94 + HdeC x 1

Las diferencias si bien existen son escasas lo que confirma la validez del TND

Ej.: torta de colza con : TND = 59,4 %Eq.Al = 56 %

SISTEMA ESCANDINAVO

Similar al de Kellner pero reemplaza el kilo de almidón por el valor energético que produce 1 kilo de cebada en similares condiciones. El valor de los otros alimentos será la cantidad necesaria de ellos para igualar el engorde de este kilo de cebada.

Ej. torta de soja (para vacas lecheras) = 0,85 = 850 gramos de torta = 1 kilo de cebada grano de maíz = 0,95 = 950 gramos de maíz = 1 kilo de cebada salvado de trigo = 1,25 = 1250 gramos de salvado = 1 kilo de cebada

El sistema se lo utilizó en los países escandinavos y Dinamarca, en general el método tiende a sobre valorar los alimentos proteicos por sobre los almidonosos cuando se agregan a raciones pobres en proteínas. En estos casos los concentrados energéticos son superados en sus valores lo que distorsiona la realidad.