Alimentos y Alimentación Curso Clase 3 Valor nutritivo de los alimentos

Transcripción

1 Alimentos y Alimentación Curso Clase 3 Valor nutritivo de los alimentos

2 Material para estudiar Página del curso Biblioteca UNCPBA Fotocopiadora CECV

3 -Mc Donald, P.; Edwards, R. A. y Greenhalgh, J. F. D Nutrición Animal. Acribia. España. Capítulos: 1, 2, 3, 4, 8, 11, 12 y 13. Disponible en Biblioteca UNCPBA. -Case, L.; Carey, D. y Hirakawa, D Nutrición felina y canina. Harcourt Brace. España. Capítulos: 1, 2, 3, 4, 11, 12, 14, 15 y 16. Disponible en Biblioteca UNCPBA.

4 Análisis cuantitativos

5 Análisis proximal o Método de Weende (1883) MATERIA FRESCA O TAL CUAL AGUA MATERIA SECA (MS) proteína bruta (PB) MATERIA ORGÁNICA (MO) extracto etéreo (EE) extracto libre de nitrógeno (ELN) fibra bruta (FB) CENIZA (C)

6 Procedimiento del Análisis proximal Secado a C MATERIA FRESCA AGUA 3. Secado a 65 C MATERIA SECA (MS) MATERIA SECA A 65 C Incineración 2. Kjeldahl Soxhlet PROTEÍNA BRUTA (PB) CENIZAS (C) MATERIA ORGÁNICA (MO) 8. EXTRACTO LIBRE DE NITRÓGENO (ELN) ELN (%) = 100 (%PB + %EE +%FB +%C ) EXTRACTO ETÉREO (EE) RESIDUO DEL EE 6. RESIDUO INSOLUBLE 7. FIBRA BRUTA (FB) CENIZAS Solubilización Incineración

7 1. Determinación de la Materia Seca (MS) Secado en Estufa a C - aprox. 24 h hasta peso constante Secado en Microondas a 500 watts min hasta peso constante Destilación del agua con tolueno a 117 C

8 2. Determinación de las Cenizas (C) Incineración en Mufla a 550 C durante 3 horas

9 4. Determinación de la Proteína Bruta (PB) 1. Digestión 2. Destilación 3.Titulación % de Nitrógeno x 6,25 = % PB Ejemplo: % N % PB GRANO DE MAÍZ 1,44 9,0 UREA 46,00 287,5 Gustav Christoffer KJELDAHL

10 5. Determinación del Extracto Etéreo (EE) Franz Von SOXHLET Éter de petróleo EE: grasas, aceites, ácidos grasos no saponificados, ceras, pigmentos, vitaminas y otros compuestos liposolubles.

11 solubilidad % 6. Determinación de la Fibra Bruta (FB) solubilidad y ph hemicelulosa celulosa lignina ph Método de Henneberg y Stohmann (1860) SO 4 H 2 1,25 % - 30 min Na OH 1,25 % - 30 min FB: Celulosa más una porción variable de hemicelulosa y lignina.

12 Principales problemas del Análisis Proximal La FB no representa la totalidad de la fibra (la parte menos digestible del alimento). El ELN no representa a los carbohidratos no estructurales (la parte más digestible del alimento), ya que se calcula por diferencia y es afectado por los errores analíticos de todas las otras fracciones: % ELN = 100 (% C + % PB + % EE + % FB)

13 solubilidad % Determinación de la Fibra según Van Soest Método de los detergentes solubilidad y ph hemicelulosa celulosa lignina proteína ph Peter J.Van Soest Profesor en Cornell, EUA FDA: fibra detergente ácido (Celulosa y lignina) FDN: fibra detergente neutro (Celulosa, hemicelulosa y lignina)

14 pectina Weende comparado con Van Soest AGUA MATERIA SECA MATERIA ORGÁNICA CENIZA proteína bruta extracto etéreo extracto libre de nitrógeno fibra bruta contenido celular % digestible fibra detergente neutro hemi celulosa fibra detergente ácido celulosa lignina lignina digestibilidad variable

15 Aplicaciones del dato de FDN Formular dietas óptimas de fibra según especie y tipo de producción. Estimar el consumo máximo en bovinos.

16 Relación entre FDN y consumo máximo La fibra limita el consumo del alimento por efecto físico consumo máximo de FDN en bovinos (Mertens, 1987): 1,1 (± 0,1) kg FDN / 100 kg de peso vivo solo con alimentos (dieta) entre 35 y 70 % FDN

17 Ejemplo: Vacas lecheras HA: 500 kg PV, Jersey: 400 kg PV. Pastura de alfalfa Análisis de laboratorio en base seca: MS: 25 %, PB: 24 %, FDN: 46%, DIVMS: 78 %. Consumo FDN (kg/d) = 1,2/100 x 500 = 6 Consumo MS (kg/d) = 6 / 46/100 = 13 Consumo MF (kg tal cual/d) = 13 / 25/100 = 52

18 kg de grasa/vaca/d Relación entre FDN y producción de leche La fibra participa en la producción de la grasa de la leche A:P rumen 2:1 3:1 consumo Alfalfa Silo Maíz % FDN del alimento óptimo % (30-40 l/d) (70 80 % del FDN de forrajes) Fuente: Modelo de Mertens.

19 Precursores de los componentes de la leche acético propiónico butírico proteína microbiana lípidos TEJIDOS DEL CUERPO GRASA PROTEINA grasa proteína lactosa

20 Efecto del desbalance de fibra en la composición de la leche GRASA CORPORAL alimentos desbalanceados FDN almidón, azúcares acético propiónico butírico - proteína microbiana - grasa + lactosa granos cereales pastos tiernos (primavera) litros % grasa % proteína

21 De cuál fibra hablamos? lípidos capacidad buffer Proteínas solubles FDN efectiva FDN físicamente efectiva FDN Carbohidratos solubles Adaptado de Mertens

22 FDN físicamente efectiva (FDN fe) 100 % efectividad cuando hay 150 minutos de masticación/kg FDN

23 Definición - FDN fe Es la FDN que está en las partículas del alimento que tienen más de 1,2 mm de largo. estimula la rumia y la producción de saliva lo que mantiene un ph óptimo para degradar la fibra. mantiene sano al epitelio del rumen por efecto rascado. en el tamiz queda 90 % del total de FDN FDN fe (%MS) = 0,90 x 40 = 36 % Silo de maíz con 40 % FDN

24 Alimento Efectividad (%) FDN (% MS) FDN fe (% MS) Pasturas (en pastoreo) Heno de avena Heno de alfalfa Silaje de maíz - 40 % grano Grano de maíz partido Harina de soja Afrechillo de trigo Niveles recomendados en bovinos según tipo de producción: FDN fe (% MS) Producción de Leche Producción de Carne sin ionóforos Producción de Carne con ionóforos 5-8 Fuente: NRC Beef Cattle (1996).

25 Ejemplo: Novillitos HA 280 kg PV. Heno de avena y grano de maíz (20:80 en base seca) Análisis de laboratorio en base seca: MS% PB% FDN% efectiv% DIVMS% Heno de avena entero Grano de maíz partido efectiv %FDN %FDNef % ración Heno de avena 0,98 x 65 = 63,7 x 20/100 = 12,7 Grano de maíz 0,42 x 9 = 3,8 x 80/100 = 3,0 FDNef RACIÓN 15,7 %

26 Separador de partículas de forraje (Penn State, USA) ver el video Agujero (mm) Tamaño de partícula (mm) 19,0 >19,0 7,8 7,8-19,0 1,3 1,3-7,8 base <1,3 Niveles recomendados para producción de leche (% de partículas, valor superior cuando es único alimento, inferior cuando es solo una parte): Platillo silaje de maíz henolaje de alfalfa ración completa 19,0 mm ,8 mm ,3 mm Base < 5 < 5 < 20

27 Selección de partículas en el comedero No tiene que haber diferencia mayor al 5 % en la distribución del tamaño de partículas entre el alimento inicial y durante el día.

28

29 Cromatografía líquida (HPLC) Determinación de aminoácidos cromatograma estándar

30 Cromatografía de gases (GC) Determinación de ácidos grasos

31 Espectrofotometría de absorción atómica Determinación de minerales

32 Espectroscopía en el infrarojo cercano (NIRS) espectros

33 Antitripsina en productos de la soja 1. incubación 2. cambio del ph PRUEBA CUALITATIVA COLORIMÉTRICA PRUEBA CUANTITATIVA ACTIVIDAD UREÁSICA AOCS (American Oil Chemists Society) Ba 9-58

34 Estimación del valor energético

35 1 caloría es la energía en forma de calor que aumenta la temperatura de 1 gramo de agua en 1 C medido desde 14,5 C hasta 15,5 C Bomba calorimétrica ENERGÍA BRUTA (EB) EB Mcal/kg MS CARBOHIDRATOS 4 PROTEÍNAS 5 LÍPIDOS 9 MINERALES 0 AGUA 0 ver el video

36 ENERGÍA BRUTA DE LOS ALIMENTOS PARA RUMIANTES EB (Mcal/kgMS) celulosa 4,2 hemicelulosa 4,2 almidón 4,2 glucosa 3,7 aminoácidos 5,7 ácido acético 3,5 ácido propiónico 4,9 ácido butírico 5,9 ácido láctico 3,6 lípidos 8,4 El valor promedio de EB para todos los forrajes, granos y subproductos de uso común en rumiantes es: 4,4 Mcal/kg MS

37 Partición de la energía del alimento en el bovino Energía gases Calor metabolismo nutrientes Calor fermentación CH 4 CH 4 CO 2 Energía Digestible Energía Bruta Energía Neta Energía Metabolizable Energía heces Energía orina

38 Partición de la energía del alimento en el gato Calor metabolismo nutrientes Energía Neta Energía Bruta Energía Metabolizable Energía Digestible Energía en heces Energía en orina

39 Digestibilidad in vivo (aparente y verdadera) % Digestibilidad = (consumo excretas) x 100 consumo CARNE BOVINA FORRAJE Consumo: 50 g MS 15 kg MS Excretas: 10 g MS 5 kg MS Endógeno: 1 g MS 3 kg MS Digestibilidad aparente: 80 % 66 % Digestibilidad verdadera: 82 % 86 %

40 Digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) Método de Tilley y Terry 1. Incubación con licor ruminal (38 C - 48 horas). 2. Incubación con pepsina y ácido clorhídrico (38 C - 48 horas). Alcances y límites del método

41 TASA DE SALIDA DEL CONTENIDO DEL RUMEN % del contenido ruminal total / hora 10 % 8 % 6 % 4 % 2 % vacas (+15 kg leche / día) vacas (-15 kg leche / día) novillos terneros 0 % AYUNO nivel de consumo de alimento* *múltiplos de EM requerida para el mantenimiento (M)

42 Se puede ajustar la DIVMS por el nivel de consumo PROCEDIMIENTO PRÁCTICO Restar un 4 % al valor de DIVMS de laboratorio por cada unidad de aumento en el nivel de consumo, (medido como múltiplo del consumo de EM para mantenimiento)

43 Perros y Gatos Estimación de la ENERGÍA METABOLIZABLE heces EB ED EM EN Digestibilidad gases y orina EB ED EM Mcal/kg Mcal/kg fibra Mcal/kg PB : 5,6 x 0,80 = 4,4 x 0,94 = 4,2 EE : 9,4 x 0,90 = 8,5 x 1,00 = 8,5 ELN: 4,1 x 0,85 = 3,5 x 1,00 = 3,5 calor Rumiantes MS: 4,4 x DIVMS = valor x 0,82 = 3,608 x DIVMS

44 Ejemplo: Novillito en engorde, 200 kg PV. Silo de maíz con 25 % de grano, nivel de consumo 2M. Análisis de laboratorio en base seca: MS: 33 %, PB: 8 %, FDN: 52%, EE: 2 %, DIVMS: 69 %. EM = 3,608 x (0,69 0,69 x 0,04) = 2,39 Mcal EM/kg MS

45 Ejemplo: Balanceado para perro adulto en mantenimiento Análisis de laboratorio en base tal cual: Humedad: 10 %, PB: 18 %, EE: 7 %, FC: 5%, Minerales totales: 9%. PB EE ELN EM = 0,18 x 4200 kcal EM/kg = 0,07 x 8500 kcal EM/kg =[ 1 (0,10 + 0,18 + 0,07 + 0,05 + 0,09)] x 3500 kcal EM/kg = 3136 kcal EM/kg tal cual = 3484 kcal EM/kg MS

46 Calidad de los forrajes y requerimiento animal

47 Estimación de proteína metabolizable en rumiantes

48 degradabilidad (%) Degradabilidad ruminal in situ i c b tiempo de incubación en el rumen (horas) a

49 % del N total inicial Degradabilidad del Nitrógeno del alimento en el rumen silo pastura silo maíz heno pastura grano cebada harina soja harina pescado tiempo de incubación (h) tiempo de incubación (h) a b c heno pastura ,4 silo pastura ,2 silo maíz ,2 harina soja ,8 harina pescado ,1 grano cebada ,0

50 Degradabilidad efectiva del Nitrógeno del alimento en el rumen % de la degradabilidad medida a 1M degradabilidad alta silo maíz silo pastura grano cebada harina pescado harina soja heno pastura nivel de consumo * degradabilidad baja * múltiplos de EM requerida para mantenimiento (1M)

51 Aplicación de la degradabilidad in situ Estimar la disponibilidad de NITRÓGENO y ENERGÍA para la síntesis de proteína microbiana en el rumen. Estimar la proteína dietaria pasante. PROTEÍNA METABOLIZABLE (g PM / kg MS) tasa de salida 2 % / hora tasa de salida 5 % / hora tasa de salida 8 % / hora microbiana dieta microbiana dieta microbiana dieta % MS % DIVMS % PB % FDN por E por N por E por N por E por N Pastura base alfalfa Silaje de maíz Grano de maíz Expeller de soja