Requerimientos de proteína de los bovinos

Transcripción

1 Requerimientos de proteína de los bovinos Area de Alimentos y Alimentación Departamento de Producción Animal FCV, UNCPBA M.V. Sánchez Chopa, Federico

2 Funciones de las proteínas corporales Función meramente estructural: construir y regenerar los tejidos Funciones reguladoras: formación de jugos digestivos, hormonas, proteínas plasmáticas, hemoglobina, vitaminas y enzimas Funciones defensivas: formación de anticuerpos y factores de regulación. De transporte: proteínas transportadoras (ej: hemoglobina) Funcionan amortiguadora: mantener la presión oncótica del plasma. La contracción muscular se realiza a través de la miosina y actina, proteínas contráctiles que permiten el movimiento celular. En caso de necesidad también cumplen una función energética aportando ~5 Mcal EB/kg de MS de proteína. Función catalizadora: son enzimas que aceleran la velocidad de las reacciones químicas del metabolismo. Función de resistencia: Formación de la estructura del organismo y de tejidos de sostén y relleno como el conjuntivo, colágeno, elastina y reticulina.

3 DEPOSICIÓN DE PROTEÍNAS METABOLISMO Anabolismo (síntesis) y catabolismo (degradación) DEPOSICIÓN = SÍNTESIS DEGRADACIÓN 0 a 20 % de la síntesis PÉRDIDA ANABOLISMO CATABOLISMO ANABOLISMO CATABOLISMO DEPOSICIÓN

4 Que cantidad de proteína puede depositar un animal por día? Tasa máxima de síntesis de proteína: 28 g de proteína seca / kg 0,75 / día Factores que afectan la tasa de síntesis proteica: edad: la tasa es máxima hasta que el animal alcanza el 25 % de su tamaño adulto nutrición: cantidad y balance de nutrientes Cómo se expresa la deposición proteica? g proteína / día g proteína / kg PV / día g proteína / kg PV 0,75 / día * % proteína corporal total / día

5 Factores que afectan las tasas de síntesis y degradación síntesis 16 degradación EDAD deposición ALIMENTACION edad en meses múltiplos de EM para mantenimiento *TASAS FRACCIONALES (% proteína corporal total / día) de ovinos. Adaptado de Lobley (1994), Bakker (2000)

6 Fundamentos y cálculos de los requerimientos de proteína de bovinos Fuente bibliográfica: Requerimientos de energía y proteína de los rumiantes 1993 Comité Técnico de Respuestas a Nutrientes AFRC (Sistema británico) Requerimientos de nutrientes del ganado para carne 1996 Subcomité de Nutrición del Ganado para Carne Comité de Nutrición Animal Consejo de Agricultura NRC (Sistema americano)

7 Requerimientos de proteína Los requerimientos proteicos se definirán como: gramos de PM/día Proteína metabolizable: Es el total de la proteína digestible verdadera (aminoácidos) disponible para el metabolismo del animal luego de su degradación, digestión y absorción en el tracto gastrointestinal. Proteína microbiana digestible Sintetizada por los microorganismos a partir del N en rumen y de la EMFR. Proteína dietaria indegradable digestible Fracción del alimento que no se degradó en rumen.

8 Como calcular los requerimientos proteicos de bovinos? Animales de engorde PM (g PM/d) = PM m + PM g + PM f PM (g PM/d) = PN m + PN g + PN f k m k g k f PN m PN o 2,75 x Pv 0,5 PN dy p 0,2 x Pv 0,6 k m = 1 PN g Gcia de Pv x ,4 x EN g Gcia de Pv k g = 0,59 PN f 90 g PN/kg MS indigestible k f = 1

9 Como calcular los requerimientos proteicos de bovinos? Animales de engorde (ejemplo): Cuáles son los requerimientos de PM (g PM/d) de un novillito de 300 kilos de PV que consume 8,1 kg MS de una dieta compuesta en base seca por 50% verdeo de avena, 25% grano de maíz y 25% silaje de sorgo? Datos: ganancia diaria de PV = AVERIGUAR DIVMS = AVERIGUAR PM (g PM/d) = PN m + PN g + PN f k m k g k f

10 Como calcular los requerimientos proteicos de bovinos? Animales de engorde (ejemplo): PN m PN o 2,75 x Pv 0,5 2,75 x (300 x 0,85) 0,5 PN dy p 0,2 x Pv 0,6 0,2 x (300 x 0,85) 0,6 PN o PN dy p + 43,91 g PN o k = 1 5,56 g PN dy p m 49,47 g PN m PN m = PM m

11 Como calcular los requerimientos proteicos de bovinos? Animales de engorde (ejemplo): PN f 90 g PN/kg MS indigestible DIVMS? DIETA DIVMS (%) 50% verdeo de avena 25% grano de maíz 25% silaje de sorgo 70 % 88 % 60 % 72% DIVMS 28 % INDIGESTIBILIDAD CONSUMO = 8,1 kg MS 2,27 kg MS indigestible 1 kg MSI 2,27 kg MSI 90 g PN f X = 90 x 2,27 = 204,3 g PN f k f = 1 PN f = PM f

12 Como calcular los requerimientos proteicos de bovinos? Animales de engorde (ejemplo): PN g Gcia de Pv x ,4 x EN g Gcia de Pv Ganancia de PV = Ganancia de Pv = Ganancia de PV x 0,85 EM t = EM m + EM g EM t = EN m EN g k m + k g

13 EM t = EN m k m + EN g k g 21,06 = 6,4 + X 65,1 41,5 X = 4,66 Mcal EN g /d Peso Vivo (kg) GPV (kg/d) EN GPv (Mcal/d) 0,6 1,22 0,51 1,79 2,05 2,30 2,54 2,78 0,7 1,44 1,79 2,12 2,43 2,72 3,01 3,29 0,8 1,67 2,07 2,45 2,81 3,15 3,49 3,81 0,9 1,90 2,36 2,79 3,20 3,59 3,97 4,33 1,0 2,13 2,65 3,13 3,59 4,03 4,45 4,87 1,1 2,37 2,94 3,48 3,99 4,47 4,94 5,40 1,2 2,61 3,23 3,82 4,38 4,92 5,44 5,94 1,3 2,85 3,53 4,17 4,79 5,37 5,94 6,49 1,4 3,09 3,83 4,53 5,19 5,83 6,44 7,04 1,5 3,33 4,13 4,88 5,60 6,29 6,95 7,59 1,6 3,57 4,43 5,24 6,01 6,75 7,46 8,15

14 Peso Vivo (kg) GPV (kg/d) 1,2 1,3 300 EN GPv (Mcal/d) 4,38 4,79 X + 1,2 1,3 4,38 4,79 4,66 0,28 0,41 0,28 0,1 X = 0,28 x 0,1 0,41 = 0,06 0,1 0,41 Es la diferencia en valores absolutos entre 1,2 y X, por lo tanto, si se suma 1,2 + X, se obtiene el valor de GPV (kg/d) para un valor de EN GPv 4,66 Mcal/d en un animal de 300 kg PV. Ganancia de PV = 1,2 + 0,06 = 1,26 kg

15 Como calcular los requerimientos proteicos de bovinos? Animales de engorde (ejemplo): PN g Gcia de Pv x ,4 x EN g Gcia de Pv Ganancia de Pv = Ganancia de PV x 0,85 = 1,26 x 0,85 = 1,071 PN g = 1,071 x ,4 x 4,66 1,071 PN g = 150 g/d k g = 0, g/d PM g = = 254,24 g PM g /d 0,59

16 Como calcular los requerimientos proteicos de bovinos? Animales de engorde PM (g PM/d) = PM m + PM g + PM f PM (g PM/d) = PN m + PN g + PN f k m k g k f PM (g PM/d) = 49, ,3 1 0,59 1 = 508,05 g PM/d Los requerimientos diarios de PM de un novillito de 300 kg de PV que consume 8,1 kg MS de una dieta compuesta por en base seca por 50% verdeo de avena, 25% grano de maíz y 25% silaje de sorgo son de 508,05 g.

17 TODAVÍA QUEDAN LAS SIGUIENTES PREGUNTAS PARA RESPONDER: LO QUE EL ANIMAL COME, ALCANZA A CUBRIR LOS REQUERIMIENTOS, O HAY UN DEFICIT DE PROTEÍNA EN LA DIETA? DEBEMOS SUPLEMENTAR CON OTRO ALIMENTO (CONCENTRADO PROTEICO)? CUÁNTO SUPLEMENTO HAY QUE OTORGAR A CADA ANIMAL?

18 Como cubrir los requerimientos proteicos de bovinos? Proteína metabolizable OFERTA PROTEINA DIETARIA + PROTEINA MICROBIANA

19 METABOLISMO DEL N EN EL RUMEN Esquema de la degradación ruminal del alimento RUMEN Carbohidratos y nitrógeno de la dieta DEGRADACIÓN MICROBIANA SÍNTESIS DE PROTEÍNA MICROBIANA PROTEÍNA SIN DEGRADAR AGV en plasma acético propiónico butírico aminoácidos PROTEÍNA MICROBIANA amonio DISPONIBILIDAD DE NITRÓGENO Y ENERGÍA EN RUMEN NO SEAN LIMITANTES urea EXCRECIÓN URINARIA amonio SÍNTESIS PROTEICA TISULAR

20 NITRÓGENO DIETARIO 20,0 NITRÓGENO ENDÓGENO NO UREICO 0,5 6,5 13,5 14,0 PÉPTIDOS Y AMINOÁCIDOS NITRÓGENO DISPONIBLE 5,0 NITRÓGENO MICROBIANO 10,3 PROTEÍNA SIN DEGRADAR PROTEÍNA MICROBIANA 9,0 5,3 NH3 5,0 1,3 UREA SÍNTESIS PROTEICA TISULAR Flujo de n (g/d) en el rumen de ovejas con dietas de alfalfa picada (Nolan, 1975)

21 Amino ácidos en los tejidos del bovino y en las bacterias del rumen carne de bovino bacterias del rumen histidina leucina isoleucina lisina metionina fenilalanina treonina triptófano valina g / 100 g amino ácidos totales amino ácidos esenciales

22 La cantidad de proteína microbiana que es sintetizada a nivel ruminal va a depender, principalmente, de la disponibilidad de ENERGÍA (E) y de NITRÓGENO (N) en el rumen. Si no existen limitantes en la cantidad de N, la cantidad de E disponible en el rumen es la principal determinante de la cantidad sintetizada de proteína microbiana. La cantidad de ENERGÍA disponible en el rumen (EMFR) proviene, principalmente, de la degradación de los carbohidratos de la dieta (estructurales = fibra, y no estructurales = solubles + almidón), y una pequeña proporción es aportada por las proteínas.

23 La degradación de los distintos nutrientes a nivel ruminal es un proceso dinámico y la cantidad degradada dependerá del balance entre la tasa de degradación y la tasa de pasaje. Degradación y pasaje compiten por el mismo sustrato

24 Tasa de degradación ( velocidad de degradación ) es la proporción de alimento, o de nutriente en especial, que puede ser degradado por unidad de tiempo. La tasa de pasaje (tasa de salida del contenido ruminal) es la proporción del contenido total del rumen que sale del mismo por unidad de tiempo. Permite estimar el tiempo de permanencia del alimento en el rumen. Ambos se van a expresar como % / hora.

25 Estimación de la disponibilidad ruminal (aporte) del N de un alimento Proteína degradable en rumen vs proteína indegradable (pasante) El sistema británico (AFRC, 1993), para la estimación de la degradabilidad ruminal de la PB de un alimento, adoptó el método de las bolsitas de dacron (método in situ* o in sacco). Consiste en incubar, dentro del rumen, muestras del alimento dentro de bolsitas de dacron con un tamaño de poro tal que permita el acceso de las bacterias sin permitir que se escapen partículas pequeñas del alimento. Las bolsitas se introducen en el rumen (tiempo cero) y luego se van retirando a horarios determinados (2, 4, 6, 8, 12, 24, 36, 48, 72, 96 hs, por ejemplo). * Mehrez y Orskov, 1977; Orskov y McDonald, 1977; AFRC, 1993.

26 Estimación de la disponibilidad ruminal (aporte) del N de un alimento El método in situ permite determinar: La proporción de la PB del alimento que desaparece a tiempo cero: cantidad de PB que se pierde luego de lavar con agua fría bolsitas con muestra de alimento antes de ser introducidas en el rumen. Esta fracción de la PB se denomina fracción soluble. La cantidad de PB que queda en el residuo de alimento dentro de las bolsitas luego de haber permanecido en el rumen hs permite estimar la fracción de la PB que es indegradable en rumen. Restándole a la cantidad total de la PB de la muestra original de alimento la cantidad de PB que es soluble y la cantidad de PB que es indegradable se estima la fracción de PB que es insoluble pero potencialmente degradable en rumen. Además, el retirar bolsitas a intervalos, entre la hora 0 y las hs, permite estimar la tasa (velocidad) a la que se degrada en el rumen la fracción potencialmente degradable.

27 Estimación de la disponibilidad ruminal (aporte) del N de un alimento Parámetros de degradación ruminal (método in situ) del N de un alimento: Al contenido total de N (expresado como Proteína Bruta = N x 6,25) de un alimento se lo subdivide, entonces, en 3 fracciones: rumen. a : fracción soluble (se asume completa y rápidamente disponible) en b : fracción insoluble pero potencialmente degradable en rumen, a una tasa de degradación c. i (u) : fracción indegradable en rumen, luego de hs. y se determina la tasa (velocidad) a la que se degrada la fracción b : c (%/h) : tasa de degradación ruminal de la fracción b

28 PROTEÍNA METABOLIZABLE DE DISTINTOS ALIMENTOS PARA RUMIANTES Alimentos Verdeo de avena Grano de maíz Silaje de sorgo ENERGÍA EN RUMEN (EMFR) Mcal/kg MS 2,5 3,0 2,1 NITRÓGENO EN RUMEN a b i c Tasa de salida 2% / hora microbiana PROTEÍNA METABOLIZABLE g PM/kg MS % %/h por E por N dieta por E por N dieta por E por N dieta Tasa de salida 5% / hora microbiana Tasa de salida 8% / hora microbiana CÓMO SE UTILIZA Y PARA QUE SIRVE ESTA TABLA? Sirve para conocer el aporte proteico (g PM/d) de una dieta determinada al animal

29 CÓMO SE UTILIZA ESTA TABLA? Alimentos Verdeo de avena Grano de maíz Silaje de sorgo ENERGÍA EN RUMEN (EMFR) Mcal/kg MS 2,5 3,0 2,1 NITRÓGENO EN RUMEN a b i c Tasa de salida 2% / hora microbiana % %/h por E por N dieta por E por N dieta por E por N dieta PROTEÍNA METABOLIZABLE g PM/kg MS Tasa de salida 5% / hora microbiana Tasa de salida 8% / hora microbiana M 2M 3M HAY QUE CONOCER LA TASA DE SALIDA RUMINAL DEL ALIMENTO TS = EM total EM m = 21,06 9,83 ~ = 2 Este 2 significa que el animal está consumiendo una cantidad de alimento que es aproximadamente el doble de la cantidad de alimento que requiere para cubrir sus necesidades energéticas de mantenimiento. Se va a definir como 2M (2 veces mantenimiento).

30 g PM/kg MS Verdeo de avena Grano de maíz Silaje de sorgo Tasa de salida 5% / hora microbiana por E por N dieta Cuántos gramos de PM aporta 1 kg MS de verdeo de avena? Cuántos gramos de PM aporta 1 kg MS de grano de maíz? Cuántos gramos de PM aporta 1 kg MS de silaje de sorgo? VA = = 93 g PM/kg MS GM = = 74 g PM/kg MS SS = = 55 g PM/kg MS

31 PREGUNTAS A RESPONDER: 1) Por qué utilizo uno de los dos valores aportados por la proteína microbiana + el aportado por la dieta? 2) Cuál es el factor que hace definir cuál de los dos valores aportados por los microorganismos tengo que utilizar? 3) Qué valor debería utilizar de la proteína aportada por los microorganismos en los alimentos conocidos como concentrados energéticos? 4) Qué valor debería utilizar de la proteína aportada por los microorganismos en los alimentos conocidos como concentrados proteicos?

32 Verdeo de Avena aporta 93 g PM/kg MS Grano de Maíz aporta 74 g PM/kg MS Silaje de Sorgo aporta 55 g PM/kg MS CUÁNTO APORTA LA DIETA EN TOTAL? CONSUMO = 8,1 kg MS PROPORCIONES = 50 % VERDEO DE AVENA 25 % GRANO DE MAÍZ 25 % SILAJE DE SORGO 100% 8,1 kg MS 50% X = 50% x 8,1 kg MS = 4,05 kg MS de VA 100% 100% 8,1 kg MS 25% X = 25% x 8,1 kg MS = 2,025 kg MS de GM 100% 100% 8,1 kg MS 25% X = 25% x 8,1 kg MS = 2,025 kg MS de SS 100%

33 1 kg MS VA 93 g PM 4,05 kg MS VA X = 4,05 kg MS VA x 93 g PM 1 kg MS VA = 376,65 g PM 1 kg MS GM 74 g PM/kg MS 2,025 kg MS GM X = 2,025 kg MS GM x 74 g PM 1 kg MS GM 1 kg MS SS 55 g PM/kg MS 2,025 kg MS SS X = 2,025 kg MS SS x 55 g PM 1 kg MS SS = 149,85 g PM = 111,38 g PM CUÁNTO APORTA LA DIETA EN TOTAL? APORTE DIARIO = 376,65 g PM + 149,85 g PM + 111,38 g PM 637,88 gramos de PM/día

34 REQUERIMIENTOS DIARIOS DE PROTEÍNA METABOLIZABLE POR PARTE DEL ANIMAL APORTE DIARIO DE PROTEÍNA METABOLIZABLE POR PARTE DE LA DIETA 508,05 g PM/d 637,88 g PM/d SUPERAVIT PROTEICO 129,83 g PM/d

35 SUPONGAMOS: REQUERIMIENTOS DIARIOS DE PROTEÍNA METABOLIZABLE POR PARTE DEL ANIMAL APORTE DIARIO DE PROTEÍNA METABOLIZABLE POR PARTE DE LA DIETA 508,05 g PM/d 637,88 g PM/d DÉFICIT PROTEICO 129,83 g PM/d QUÉ HACEMOS? SUPLEMENTAMOS.

36 g PM/kg MS Harina de soja Harina de girasol Tasa de salida 5% / hora microbiana por E por N dieta Cuántos gramos de PM aporta 1 kg MS de harina de soja? Cuántos gramos de PM aporta 1 kg MS de harina de girasol? HS = = 201 g PM/kg MS HG = = 101 g PM/kg MS DÉFICIT PROTEICO 129,83 g PM/d Cuántos gramos de MS de harina de soja debemos agregar a la dieta? Cuántos gramos de MS de harina de girasol debemos agregar a la dieta? 201 g PM 1 kg MS 129,83 g PM X = 129,83 g PM x 1 = 646 g HS 101 g PM 1 kg MS 201 g PM 129,83 g PM X = 129,83 g PM x g PM = 1285 g HG

37 En caso de existir un déficit proteico, se suplementa al animal con un concentrado proteico. En esta suposición, el déficit proteico es de 129,83 g PM/d, por lo cual se deberá suplementar con 646 gramos de harina de soja por animal, o 1285 gramos de harina de girasol. Qué sucede si queremos suplementar con UREA? Alimentos UREA ENERGÍA EN RUMEN (EMFR) Mcal/kg MS 0 NITRÓGENO EN RUMEN a 100 b % %/h por E por N dieta por E por N dieta por E por N dieta 0 i 0 c 0 Tasa de salida 2% / hora microbiana PROTEÍNA METABOLIZABLE g PM/kg MS 0 Tasa de salida 5% / hora microbiana Tasa de salida 8% / hora microbiana La UREA, al tener el 100% de N soluble (100% fracción a) para realizar los cálculos se tendrá en cuenta el aporte de 1326 g PM/kg MS g PM 1 kg MS 129,83 g PM X = 129,83 g PM x g PM = 98 g urea OJO!!!

38 EL LIMITE MÁXIMO DE INCLUSIÓN DE UREA POR KG DE PESO VIVO DEBE SER 0,5 gramos. LA CANTIDAD DE UREA MÁXIMA A AGREGAR A LA DIETA NO DEBE SUPERAR EL 1% EN BASE SECA DEL TOTAL DE LA MS. TENER EN CUENTA LA ADAPTACIÓN DE LOS ANIMALES A LA SUPLEMENTACIÓN CON UREA. TENER EN CUENTA EL COMPORTAMIENTO INGESTIVO DE LOS ANIMALES DEL GRUPO. LA DOMINANCIA DE ALGUNOS ANIMALES PUEDEN GENERAR INTOXICACIÓN.

39 Como calcular los requerimientos proteicos de bovinos? Animales lecheros PM (g PM/d) = PM m ±PM vp + PM f + PM l + PM g PM m = PM dyp + PM o Mismas fórmulas que animales de engorde PM f PM vp g PM/kg Pv ganado g PM/kg Pv perdido (Si el animal está perdiendo 200 g de PV por día, habrá que calcular = 0,2 x 0,85) PM l PM g 60 g PM/litro de leche producido Depende del mes de gestación en el que se encuentre la hembra.