UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA POSGRADO EN PRODUCCIÓN ANIMAL PROGRAMA DE MAESTRÍA EN CIENCIAS EN INNOVACIÓN GANADERA

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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA POSGRADO EN PRODUCCIÓN ANIMAL PROGRAMA DE MAESTRÍA EN CIENCIAS EN INNOVACIÓN GANADERA ASIGNATURA: NUTRICIÓN DE VITAMINAS Y MINERALES (IG-615) I. DATOS GENERALES Unidad Académica: Departamento de Zootecnia Programa Educativo: Maestría en Ciencias en Innovación Ganadera Nivel Educativo: Posgrado Área del Conocimiento: Nutrición Asignatura: Nutrición de Vitaminas y Minerales Clave: IG-615 Carácter: Optativo Tipo: Teórico Créditos: 6 Instructor: Ph. D. Maximino Huerta Bravo Prerrequisitos: Ninguno Año: Segundo Semestre: Primavera Periodicidad: Bianual Horas teoría/semana: 4 Horas estudio independiente/semana: 2 Horas totales del curso: 96 II. RESUMEN DIDÁCTICO Es un curso teórico, optativo, diseñado para aquellos estudiantes que desean profundizar mas en el tema y para aquellos que desean realizar estudios doctorales en el área de nutrición. El curso se imparte durante el semestre de primavera. Tiene relación horizontal con el curso Innovaciones en Nutrición y Alimentación para la Productividad Ganadera. El curso se desarrolla mediante exposiciones del instructor y presentación de seminarios por los estudiantes. La organización del curso se basa en la definición de los conceptos generales, seguido por el estudio de los minerales en forma aislada o en conjunto con otros minerales y/o vitaminas (Vitamina D, Vitamina E) con los cuales existe una interrelación de aplicación práctica para conocer los requerimientos o los problemas que pueden presentarse. Posteriormente se continúa con las vitaminas no estudiadas previamente y que pueden ser problemáticas en la alimentación de rumiantes: vitamina A, vitamina K, tiamina, niacina. Finalmente se concluye con el resto de las vitaminas del complejo B que son sintetizadas en cantidades suficientes por los microorganismos del rumen, y con sustancias parecidas a vitaminas que pueden tener importancia en la producción de rumiantes (inositol, ácido orótico, acido p-aminobenzoico). 1

2 III. PRESENTACIÓN La nutrición de minerales y vitaminas es un aspecto que generalmente recibe poca atención por ganaderos y técnicos a pesar de que las deficiencias de estos nutrimentos son comunes en el campo mexicano. En particular, las deficiencias de sodio, fósforo, cobre, selenio, vitamina A y selenio tienen amplia relevancia nacional. Por lo anterior, en este curso se estudian cada uno de los minerales y vitaminas requeridos en la dieta de los animales para que los estudiantes puedan identificar las deficiencias nutricionales en campo, implementar medidas de corrección, e implementen investigación para resolver la problemática encontrada en campo. IV. OBJETIVOS Estudiar las características, distribución, fuentes, funciones, requerimientos, intoxicaciones e interacciones de los minerales y vitaminas en rumiantes para lograr una nutrición efectiva de los animales. Estudiar y evaluar algunas de las técnicas de laboratorio y campo para detectar deficiencias y toxicidades de vitaminas y minerales. V. CONTENIDO 5.1 TEORÍA (64 h) Unidad 1. Aspectos generales (2 hs) Objetivo: Revisar conceptos básicos relativos a los minerales y vitaminas para comprender mejor el funcionamiento de los minerales y vitaminas Unidad 2. Nutrimentos con funciones interactúantes más relevantes (21 hs) Objetivos: Comprender como intervienen los nutrimentos en la formación del hueso para prevenir las enfermedades relacionadas con su metabolismo Entender el papel de los minerales en el mantenimiento del balance de los fluidos corporales para facilitar el funcionamiento de los animales Comprender la función antioxidante de los nutrimentos para prevenir enfermedades y mejorar la calidad de los productos animales 2.1. Calcio, Fósforo, Flúor y Vitamina D Sodio, Cloro, Potasio y Magnesio 2.3. Azufre, cobre, molibdeno, hierro y zinc 2.4. Selenio, Yodo y vitamina E 2.5. Cobalto y vitamina B12 Unidad 3. Otros minerales esenciales (8 hs) Objetivo: Revisar la información sobre minerales importantes en condiciones particulares para lograr una mejor producción animal 3.1. Manganeso 3.2. Cromo 3.3. Níquel 3.4. Arsénico 3.5. Boro 3.6. Litio 2

3 3.7. Silicio 3.8. Vanadio 3.9. Plomo Estaño Unidad 4. Vitaminas más relevantes para rumiantes (12 hs) Objetivo: Comprender el metabolismo de las vitaminas más importantes en rumiantes para lograr programas de alimentación más efectivos para el bienestar y producción animal Vitamina A y carotenoides 4.2. Vitamina K 4.3. Tiamina 4.4. Niacina 4.5. Biotina Unidad 5. Otras vitaminas esenciales (3 hs) Objetivo: Revisar la información sobre las vitaminas que podrían limitar la producción animal en condiciones particulares para prevenir efectos negativos Riboflavina 5.2. Piridoxal 5.3. Ácido pantotenico 5.4. Folacina 5.5. Colina Unidad 6. Sustancias tipo vitaminas (2 hs) Objetivo: Estudiar algunos compuestos distintos de vitaminas que podrían tener alguna importancia en la alimentación animal para conocer las condiciones en donde convendría añadirlas a la dieta Inositol 6.2. Acido p-aminobenzoico 6.3. Ácido orótico 6.4. L-carnitina 6.5. Ácido lipoico 6.6. Coenzima Q ESTUDIO INDEPENDIENTE (32 h) El estudio independiente son las actividades realizadas por el estudiante sin presencia del profesor y consiste de lo siguiente: Actividad Tiempo, h Evaluación y formulación de una sal aniónica 2 Evaluación de suplementos minerales 2 Formulación de suplemento mineral para vacas lecheras estabuladas 2 Formulación de suplemento mineral para ovinos en engorda 2 intensiva Formulación de suplemento mineral para ovejas en pastoreo 2 Formulación de suplemento mineral para bovinos en pastoreo 2 Formulación de suplemento mineral para cabras lecheras en 2 pastoreo Lectura de artículos científicos en tema escogido (revisión de literatura) por el estudiante con visto bueno del profesor 10 3

4 Elaboración de documento de revisión de literatura en tema 5 seleccionado Elaboración de presentación oral de revisión de literatura 2 Presentación oral de la revisión 1 Total 32 VI. METODOLOGÍA El curso consiste de exposiciones orales del instructor sobre cada nutrimento en donde se considera 1) contenido en tejidos y fluidos, 2) metabolismo, 3) deficiencia, 4) requerimientos, 5) fuentes, 6) suplementación, y 7) toxicidad. Las presentaciones orales del instructor serán normalmente con computadora y cañón de proyección, y pizarrón. Durante el curso se estimulará la discusión en grupos sobre problemas de campo. Como estrategia de educación se consideran tareas que permitan ejercitar los cálculos de cantidades de nutrimentos en diferentes unidades de medida, lecturas de artículos en el idioma inglés que permitan practicar la lectura y comprensión de dicho idioma, elaboración de un documento de divulgación sobre la importancia de minerales específicos para entrenar a los estudiantes en el proceso de divulgación (este documento deberá ser colocado en la página de Internet del posgrado), y presentación orales cortos (dos por alumno con duración de 5 minutos cada uno) de artículos científicos para ejercitar su habilidad de comunicación. VII. EVALUACIÓN DEL CURSO Se lleva a cabo con base en 1) dos exámenes parciales, 2) evaluación de suplementos minerales, 3) formulación de suplementos minerales, 4) documento de revisión, 5) presentaciones orales. VIII. BIBLIOGRAFIA Básica: Concepto Valor (puntos) Exámenes parciales 30 Evaluación de suplementos 10 Formulación de suplementos 20 Revisión 30 Presentaciones orales 10 Total 100 Combs, G. F., Jr The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health. Academic Press, San Diego. 528 p. McDowell, L. R Vitamins in Animal Nutrition: Comparative Aspects to Human Nutrition. Academic Press, Inc., San Diego. 485 p. O Dell, B. L. y R. A. Sunde (Eds.) Handbook of Nutritionally Essential Mineral Elements. Marcel Dekker, Inc., New York. 692 p. Taylor, J. A. and L. A. Tucker Re-defining Mineral Nutrition. Nottingham University Press, Nottingham, UK. 295 p. 4

5 Suttle, N. F Mineral Nutrition of Livestock. 4 th Edition. CABI, Oxfordshire, UK. 587 p. Complementaria: Simposia Mills, C. F. (Ed.) Trace Element Metabolism in Animals-TEMA 1. E & S Livingstone, Edinburgh. 550 p. Hoekstra, W. G., J. W. Suttie, H. E. Ganther y W. Mertz (Eds.) Trace Element Metabolism in Animals. TEMA 2. University Park Press, Baltimore. 775 p. Kirchgessner, M Trace Element Metabolism in Man and Animals-TEMA 3. Institut fur Ernahrungsphysiologie, Technische Universitaet Munchen. 684 p. Gawthorne, J. M., J. McC. Howell, C. L. White (Eds.) Trace Element Metabolism in Man and Animals-TEMA 4. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, New York. 715 p. Mills, C. F., I. Bremner y J. K. Chesters Trace Elements in Man and Animals-TEMA 5. Commonwealth Agricultural Bureaux, Slough. 977 p. Hurley, L. S., C. L. Keen, B. Lönnerdal y R. B. Rucker (Eds.) Trace Elements in Man and Animals-TEMA 6. Plenum Press, New York. 724 p. Momelovic, B. (Ed.) Trace Elements in Man and Animals-TEMA 7. IMI, Zagreb. 724 p. Anke, M., D. Meissner, C. F. Mills Trace Elements in Man and Animals-TEMA 8. Verlac Media Touristik, Jena p. Fischer, P. W. F., M. R. L Abbé, K. A. Cockell y R. S. Gibson (Eds.) Trace Elements in Man and Animals-TEMA 9. NRC Research Press, Ottawa. 677 p. Roussel, A-M., R. A. Anderson and A. Favier (Eds.) Trace Elements in Man and Animals- TEMA 10. Kluwer Academic Publishers: Plenum Press, New York p. American Society for Nutritional Sciences Trace Elements in Man and Animals-TEMA 11. J. Nutr. 133:1429S-1587S y 203E-282E. Libros Alloway, B. J Zinc in Soils and Crop Nutrition. International Zinc Association, Brussels, Belgium. 127 p. ARC The Nutrient Requirements of Ruminant Livestock. Commonwealth Agricultural Bureaux, Slough. Basu, T. K, N. J. Temple, M. L. Garg Antioxidants in Human Health and Disease. CABI Publishing, New York. 464 p. Butterworth, Beef Cattle Nutrition and Tropical Pastures. Longman Group Limited, Inglaterra. Fageria, N. K The use of nutrients by crop plants. CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton. 418 p. Georgievskii, V. I., B. N. Annenkov y V. T. Samokhin Mineral Nutrition of Animals. Butterworths, London. 475 p. Gobran, J. R., W. W. Wenzel and E. Lombi Trace Elements in the Rhizosphere. CRC Press, LLC, Boca Raton. 308 p. Goodrich, R. D., T. S. Kahlon, D. E. Pamp y D.P. Cooper Sulfur in Ruminant Nutrition. National Feed Ingredients Association, Wes Des Moines. Grace, N Managing Trace Element Deficiencies. AgResearch. New Zealand. IAEA Nuclear Techniques in Animal Production and Health. International Atomic Energy Agency, Vienna. 5

6 Institute of Medicine Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. National Academy Press, Washington, DC. Institute of Medicine Dietary Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D and Fluoride. National Academy Press, Washington, DC. Institute of Medicine Dietary Reference Intakes for Thiamin, Riboflavin, Niacin, VitaminB6, Folate, Vitamin B12, Panthotenic Acid, Biotin, and Choline. National Academy Press, Washington, D C. Institute of Medicine Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. National Academy Press, Washington, DC. Kabata-Pendias, A. and H. Pendias Trace elements in soils and plants. 3 rd Ed. CRC Press, LLC, Boca Raton. 331 p. Kabata-Pendias, A. and A. B. Mukherjee Trace Elements from Soils to Humans. Springer- Berlag, Berlin. 550 p. Kutsky, R. J Handbook of Vitamins, Minerals and Hormones. Van Nostrand Reinhold Company, New York. 492 p. Marschner, H Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, London. McDowell, L. R. y J. H. Conrad Simposio Latinoamericano sobre investigaciones en nutrición mineral de los rumiantes en pastoreo. Universidad de Florida, Gainesville. McDoweel, L. R. y T. J. Cunha Minerals in Animal and Human Nutrition: Comparative Aspects to Human Nutrition. Elsevier Science and Technology Books. 524 p. McDowell, L. R Minerals for Grazing Ruminants in Tropical Regions (Tercera Ed.). Bulletin, University of Florida, Gainesville. 81 p. Mertz, W Trace Elements in Human and Animal Nutrition (Fifth Ed.). Vol 1. Academic Press, Inc., San Diego. 466 p. Mertz, W Trace Elements in Human and Animal Nutrition (Fifth Ed.). Vol 2. Academic Press, Inc., San Diego. 499 p. Nicholas, D. J. D. y A. R. Egan Trace Elements in Soil-Plant-Animal Systems. Academic Press, Inc. New York. 417 p. NRC Mineral Tolerance of Domestic Animal. National Academy Press, Washington, D.C. 577 p. NRC Selenium in Nutrition. National Academies Press, Washington, D.C. NRC Vitamin Tolerance of Animals. National Academies Press, Washington, D. C. 96 p. NRC The Role of Chromium in Animal Nutrition. National Academies Press, Washington, D.C. 80 pp. NRC Nutrient Requirements of Beef Cattle. 7 th Rev. Ed. Update National Academies Press, Washington, D. C. 248 p. NRC Nutrient Requirements of Dairy Cattle.7 th Rev. Ed. National Academies Press, Washington, D. C. 381 p. NRC Mineral Tolerance of Animals. 2 nd Revised Ed. National Academies Press, Washington, D. C. 510 p. NRC Nutrient Requirements of Small Ruminants: Sheep, Goats, Cervids, and New World Camelids. National Academies Press, Washington, D. C. 392 p. O'Dell, B., E. R. Miller y W. J. Miller Cooper and Zinc in Poultry, Swine and Ruminant Nutrition. National Feed Ingredients Association, West Des Moines. Preston, R. L., N. L. Jacobson, K. D. Wiggers, M. H. Wiggers y G. N. Jacobson Phosphorus in Ruminant Nutrition. National Feed Ingredients Association, Wes Des Moines. 6

7 Puls, R Mineral levels in Animal Health: Bibliographies. Sherpa International, Clearbrook, B. C. 343 p. Puls, R Mineral levels in Animal Health: Diagnostic Data. Volume 2. Second Ed. Sherpa International, Clearbrook, B. C. 356 p. Puls, R Vitamin Levels in Animal Health: Diagnostic Data and Bibliographies. Vol 3. Sherpa International. Clearbrook, B. C. 184 p. Roche Vitamins Inc. (Ed.) Vitamins. Roche Pre-Conference Symposium Proceedings. Roche Vitamins Inc., Parsippany. 66 p. Sauberlich, H. E., R. P. Dowdy y J. K. Skala Laboratory Tests for the Assessment of Nutritional Status. CRC Press, Boca Raton. Sell, J. L. y J. P. Fontenot Magnesium in Animal Nutrition. National Feed Ingredients Association, Wes Des Moines. Shorrocks, V. M. y B. J. Alloway. S/A. Copper in Plant, Animal and Human Nutrition. Copper Development Association, Herts. 84 p. Stelly, M Grass Tetany. American Society of Agronomy, Crop Science Society of America Soil, Science Society of America. Madison. Underwood, E. J The Mineral Nutrition of Livestock. Commonwealth Agricultural Bureaux, Sloug. Wiseman, T.M. M.L. Pardue Exploring the Biological Contribution to Human Health: Does Sex Matter?. National Academies Press. Washington, D.C. 188 p. Whitehead, D. C Nutrient Element in Grassland. Soil-Plant-Animal Relationship. CABI publishing. Wallingford, Oxon UK. 369 pp. Revistas Periódicas Advances in Agronomy American Journal of Clinical Nutrition Animal Feed Science and Technology Animal (Animal Production) Australian Journal of Agricultural Research Australian Journal of Experimental Agriculture Biological Trace Element Research British Journal of Nutrition Canadian Journal of Animal Science Federation Proceedings Grass and Forage Science Herbage Abstracts Japanese Journal of Zootechnical Science Journal of Agricultural and Food Chemistry Journal of Agricultural Science, Cambridge Journal of Animal Science Journal of Dairy Science Journal of Dairy Research Journal of Nutrition Journal of Range Management Journal of the Association of Official Analytical Chemist Journal of the Science of Food and Agriculture Livestock Production Science 7

8 Netherlands Journal of Agricultural Science New Zealand Journal of Agricultural Research Nutrition Reviews Nutrition Abstracts and Reviews, Series B Producción Animal Tropical Revista Mexicana de Producción Animal Técnica Pecuaria en México Tropical Grasslands Veterinaria México World Review of Nutrition and Dietetics 8