Universidad de Chile. Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias Departamento de Fomento de la Producción Animal Determinación de Energía Metabolizable en Aves Determination of Metabolizable Energy in Poultry Katharina Correa O. Macarena Correa S. Valentina Cortes C. Fabiola Cruz C. Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias, Universidad de Chile
Abstract In poultries the concept of Metabolizable Energy (ME) is used to express the quantity of energy in the feed that the animal uses, instead Digestible Energy, because urine and faeces are excreted simultaneously in the cloacae. The ME can be calculated in vivo through the difference between the gross energy ingested and the excreted, divided by the quantity of given feed. This calculation gives the Apparent Metabolizable Energy (AME), because it doesn t consider endogens losses, underestimating the feed s energetic value. To calculate the value of de True Metabolizable Energy (TME) is necessary to add to the previous equation the Endogens Energy (EE) excreted to the Gross Energy excreted, leaving the equation from TME like AME plus the ratio between EE and the quantity of feed. The calculation of ME can be corrected to zero-nitrogen balance, allowing to compare animals with different productivity and growth status, improving the precision of the measures, because the nitrogen balance is different in a same group of individuals. On the other hand, ME can be estimated indirectly through alternatives methods like in vitro digestion system, prediction equations on the basis of crude nutrients or digestible nutrients and through the Near Infrared Reflectance Spectroscopy analysis. Keywords: metabolizable energy, poultry, endogenous losts.
Introducción Es importante conocer la cantidad de energía que se encuentra disponible para el animal en alguna dieta, puesto que ésta es determinante en los rendimientos productivos del animal y corresponde, además, a una parte importante del coste que tendrá el alimento. La energía total contenida en un alimento corresponde a la Energía Bruta (EB). El contenido de esta EB se determina mediante la completa incineración del alimento hasta sus productos finales. El calor que se emana es aquel considerado como la EB de ese alimento. La cantidad de energía del alimento que es capaz de absorber el animal corresponde a la Energía Digestible (ED), la cual se determina realizando pruebas de alimentación en animales en las cuales se mide en conjunto la EB del alimento que consume el animal con la energía que es liberada en las heces de éste. La diferencia entre estas dos representa la cantidad de energía que el animal ha digerido y absorbido. El contenido de Energía Metabolizable (EM) de un alimento corresponde a la cantidad de energía retenida por el organismo, representa la cantidad de energía presente en el alimento que el animal utiliza para sus diferentes necesidades. La EM se determina mediante la diferencia entre la EB del alimento que come el animal, y la energía presente en las heces y orina del animal. La EM no corresponde a un valor constante característico de la dieta o del ingrediente, sino que corresponde a una medida biológica propia del animal y depende de todos los factores que intervienen en la digestión y asimilación de nutrientes (Francesch, 2001). En el presente informe se revisarán aquellos métodos que permitan determinar en forma directa (in vivo) la EM contenida en los alimentos destinados a las aves, como además ciertos métodos indirectos (in vitro), que permitan predecir el valor energético de dichos alimentos.
Revisión Bibliográfica Siendo que existen diversos métodos que permiten determinar el contenido energético de los alimentos, en aves, prácticamente no se calcula la ED, sino más bien la medida más utilizada para expresar aquel contenido energético corresponde a la EM, esto debido a que excretan orina y heces por el mismo orificio, la cloaca. (Francesch, 2001). Determinación Directa de EM o in vivo El valor energético ingerido de algún alimento por un ave se puede dividir y expresar en términos de ED, EM y Energía Neta (EN), descontándose en esta última la energía utilizada para generar calor en el organismo del animal (Anexo 1). Cada uno de estos valores va asociado a una metodología concreta para ser determinado. La EN de un alimento corresponde a la parte de la energía total que es utilizada para el mantenimiento corporal y para la producción. Su valor se puede obtener a través de calorimetría, o mediante predicciones a partir de ciertas ecuaciones que consideran las diferencias en la eficiencia de utilización metabólica de los lípidos, las proteínas y los hidratos de carbono (Francesch, 2001). La determinación de la EM in vivo no es practicable a nivel de industria, por lo cual se necesita disponer de tablas, ecuaciones y de ciertas técnicas rápidas que permitan predecir con suficiente precisión el valor energético contenido en los alimentos. Para determinar la EM directamente, o in vivo, se utiliza la técnica de recolección total. Esta consiste, por un lado, en determinar la diferencia entre las concentraciones de EB de una muestra representativa de excreta y de alimento, es decir, el calor de combustión generado por éstas y además, en la medición cuantitativa de la cantidad que se excretó con respecto a la que cantidad que ingirió el animal. (Francesch, 2001). Se utiliza esta simple ecuación, EM= (EBi EBe) / Qa; en donde EBi se refiere a Energía Bruta ingerida, EBe a Energía Bruta excretada y Qa a la cantidad de alimento ingerido por el animal.
Energía Metabolizable Aparente (EMA) y Energía Metabolizable Verdadera (EMV) Como se dijo anteriormente, la EM puede ser determinada por diversos métodos. Estos cálculos se basan en el establecimiento de balances entre la cantidad ingerida y la cantidad excretada, pero se diferencian principalmente en el sistema de alimentación, en los períodos de ayuno, en la duración del ensayo y en la corrección o no por pérdidas de energía endógenas (Francesch, 2001). La EMA no contempla las pérdidas de carácter endógeno que no proceden directamente del alimento ingerido. Esto se refiere a secreciones digestivas, descamaciones intestinales, cuerpos bacterianos, constituyentes nitrogenados procedentes del catabolismo de proteínas, etc. Por esta razón, esta medida subestima el valor energético de los alimentos cuando hay baja ingesta de alimentos, ya que en los excrementos hay un alto contenido de origen endógeno, por lo que adquiere mayor importancia (Lessire, 2004). Por otro lado, la EMV se calcula de manera independiente del nivel de ingestión, por lo tanto se sustraen las pérdidas endógenas de la excreta total: EMV = (EBi (EBe EE))/ Qa = (EMA + EE)/ Qa, donde EE es la energía endógena excretada durante el balance digestivo. Las pérdidas endógenas pueden ser medidas en animales en ayunas, con aves alimentadas con un ingrediente completamente absorbible como la glucosa o por extrapolación a una ingesta cero mediante una regresión entre la energía excretada y la energía consumida. El problema es que las pérdidas endógenas de energía son distintas en el animal en ayunas o alimentado, dependen el tipo de dieta utilizada antes del ayuno y del contenido en fibra, entre otros factores (Francesch, 2001). La EMA y la EMV no permiten generar comparaciones entre aves de diferentes niveles productivos o distintas retenciones proteicas, por esta razón se utiliza una corrección de estos métodos para la retención nitrogenada, permitiendo así comparar diferentes animales y mejorando la precisión de estas medidas. Para esto se debe hacer una determinación del balance nitrogenado analizando el contenido de éste en el alimento y en las heces fecales: N = (Qa x Na) (Qh x Nh), siendo Q y N las cantidades y concentraciones de nitrógeno en el alimento (a) y de las heces (h), respectivamente. También se puede realizar una estimación, midiendo la ganancia de peso (GP) de las aves durante el balance considerando que éste incluye 20% de proteínas, o sea un 3,2% de nitrógeno: N = (GP x 0.20)/6,25 (Lessire, 2004).
Para calcular la EMA a balance nitrogenado cero (EMAn), se debe considerar al ácido úrico como principal constituyente de nitrógeno excretado en la orina y que 1g de nitrógeno excretado como ácido úrico equivale a 8,22 Kcal.: EMAn = EMA 8,22 N/Qa. Vale destacar, que la mejor estimación de la energía metabolizable del alimento es la EMVn, ya que ésta es independiente del nivel de ingestión y no toma en cuenta la fracción endógena que no proviene directamente del alimento. Ésta se calcula estimando las pérdidas endógenas no nitrogenadas: EMVn = EMAn 8,22 N/Qa + EE NN /Qa (Lessire, 2004). Determinación Indirecta de EM o in vitro El estudio de métodos indirectos no ha progresado mucho, y su validación debe basarse en el grado de relación entre los resultados obtenidos in vitro e in vivo sobre ingredientes o raciones idénticas. Dentro de estos métodos cabe mencionar: Sistemas de digestión in vitro, donde se simula la digestión enzimática de los alimentos para el cálculo de la energía metabolizable. Establecimiento de ecuaciones que predicen la EM en alimentos e ingredientes (Doorenbos et al, 2004). Técnica de espectroscopia en el infrarrojo cercano (NIR). Resumen En aves se utiliza el concepto de Energía Metabolizable (EM) para expresar la fracción de energía bruta ingerida utilizada, en vez de Energía Digestible, ya que tanto orina como heces son excretadas simultáneamente en la cloaca. La EM puede calcularse in vivo como la diferencia entre la energía bruta ingresada y la excretada, dividido por la cantidad de alimento. Este cálculo da la EM aparente, ya que no han sido consideradas las pérdidas endógenas, subestimando el valor energético de los alimentos. Para calcular el valor de la EM verdadera es necesario sumar a la ecuación anterior la energía endógena excretada (EE) a la energía bruta excretada, quedando la ecuación de EMV como EMA más el cuociente entre EE y la cantidad de alimento.
El cálculo de la EM puede corregirse para un balance de nitrógeno cero, permitiendo comparar así animales en distinta productividad y crecimiento, mejorando la precisión de las medidas, ya que el balance nitrogenado es distinto en un mismo grupo de individuos. Por otro lado, se puede estimar la EM indirectamente mediante métodos alternativos como sistemas de digestión in vitro, ecuaciones de predicción sobre alimentos e ingredientes y mediante el análisis de espectroscopia en el infrarrojo cercano. Palabras clave: Energía Metabolizable, aves, pérdidas endógenas. REFERENCIAS: - DOORENBOS, J.; FLORES, A.; RIJNEN, M.; VAN LAAR, H. 2004. Valoración nutritiva de materias primas en los Países Bajos. In: XX Curso de especialización FEDNA. Barcelona, España. 22-23 noviembre 2004. Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal (FEDNA). pp 27-48. - FRANCESCH, M. 2001. Sistemas para la valoración energética de los alimentos en aves. Arch. Latinoam. Prod. Anim. 9(1): 35-42. - LESSIRE, M. 2004. Valores Nutritivos para las aves. In: Tablas de composición y de valor nutritivo de las materias primas destinadas a los animales de interés ganadero: Cerdos, Aves, bovinos, caprinos, Conejos, caballos y peces. Mundi-Prensa Libros. Madrid, España. pp 37-42.
ANEXO 1 (Francesch, 2001)