evaluacion de alimentos ii - 2014
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16/04/2014
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Evaluación de alimentos Evaluación de alimentos para animales para animales
Segunda parte Segunda parte
Cátedra de Nutrición y Alimentación Animal
Departamento Producción Animal
Facultad de Agronomía - UBA
2014
ObjetivosObjetivos
� Analizar la importancia de la evaluación de alimentos en los sistemas de producción animal
� Conocer los principales sistemas de evaluación de alimentos para animales
Principios básicos
Alimentación
Alimentos y Nutrientes
Requerimientos
Producción Animal
Evaluación
EVALUACIÓN DE EVALUACIÓN DE ALIMENTOSALIMENTOS
� Objetivos
� Valor nutritivo
� Muestreo
� Evaluaciones físicas
� Evaluaciones químicas
�� Evaluaciones biológicasEvaluaciones biológicas
�� DigestibilidadDigestibilidad
◦◦ Factores que modifican la digestibilidadFactores que modifican la digestibilidad
Contenidos
Evaluación biológica Evaluación biológica …de los alimentos
Métodos biológicosMétodos biológicos
� In situ o in sacco
◦ Degradabilidad (ambiente ruminal)
� In vivo
◦ Digestibilidad
◦ Consumo
� In vitro
◦ Métodos de punto final (Tilley y Terry, 1963)
◦ Producción de gas (Menke y Steingass, 1988; Theodorou y
otros, 1992)
16/04/2014
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Métodos Métodos in in situ o in situ o in saccosacco
� Involucra incubación de
muestras dentro del
rumen
� Desventajas:
◦ Demandan tiempo y
mano de obra elevada
◦ Alto costo
(alimentación e
infraestructura)
◦ Bienestar animal
DegradabilidadDegradabilidad in situin situ
� Bolsitas incubadas por
tiempos variables dentro
del rumen
� Determinación de la tasa y
extensión de la
degradación de MS, FDN,
FDA, almidón y PB
� Pérdida de partículas
Utilidad de la técnica Utilidad de la técnica in situin situ o o in in saccosacco
� Degradabilidad: cinética de digestión de
sustratos. Referencia para la calibración de
métodos in vitro.
� Ambiente ruminal
◦ pH
◦ AGVs
◦ N-NH4 Investigación
Curva Curva de Degradabilidad de Degradabilidad ((ØrskovØrskov,, 1990) 1990)
Tiempo (h)
Degradabilidad(%)
24 7248 96 126
a
b a + b
c
a = fracción inmediatamente soluble
b = fracción insoluble potencialmente degradable
c = tasa de degradación de b
100 – (a + b) = fracción indigestible
Deg = a + b (1 – e-ct)
DigestibilidadDigestibilidad
DigestibilidadDigestibilidad
Es la proporción del alimento consumido que no aparece en las heces
Digestibilidad **= -------------------------------
Consumido - Heces
Consumido
* materia seca, materia orgánica, energía, nitrógeno, lípidos, fibra, etc
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DIG
IND
IND
Digestibilidad = --------------------------------
Consumido - Heces
Consumido
¿Cómo se puede obtener el valor de ¿Cómo se puede obtener el valor de digestibilidad de los alimentos?digestibilidad de los alimentos?
� Medición con animales (in vivo)
� Métodos de laboratorio (in vitro)
� Ecuaciones que utilizan los resultados
de química húmeda (fibra)
Digestibilidad Digestibilidad in vivoin vivo Métodos Métodos in vivoin vivo� Involucran mediciones
de consumo y excretas
� Desventajas:
◦ demandan tiempo y
mano de obra elevada
◦ alto costo
(alimentación e
infraestructura)
Utilidad de los métodos Utilidad de los métodos in vivoin vivo
� Investigación
� Método de referencia para la calibración
de métodos más sencillos y rápidos
(química húmeda e in vitro)
� Consumo de alimentos
� Respuesta animal
CálculosCálculos
� Oferta de alimento 16 kg MS
� Alimento rechazado 4 kg MS
� Consumo 12 kg MS
� Heces 4.8 kg MS
Digestibilidad = (12 - 4.8) * 100 = 60 %
12
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DigestibilidadDigestibilidad
� Aparente◦ No descuenta de las heces los compuestos de
origen bacteriano y endógeno que no son del alimento sin digerir.
� Real◦ Se descuentan de las heces los componentes de
origen bacteriano y endógeno.
◦ Cuantitativamente es siempre mayor que la aparente.
DMSap < DMSR
Digestibilidad aparente vs. Digestibilidad realDigestibilidad aparente vs. Digestibilidad real
Dig. N Real = -----------------------------------------------
N consumido – (N fecal – N endógeno)
N consumido
100%
DIG
IND IND
CálculosCálculos
� Consumo 12 kg MS
� Heces 4.8 kg MS
� MS bacteriana 0.2 kg MS
� MS endógena 0.3 kg MS
DigReal = 12 - [4.8 - (0.2 + 0.3)] * 100 = 64.2 %
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CálculosCálculos
� Consumo 12,0 kg MS/d� Heces 4,8 kg MS/d� MS bacteriana 0,2 kg MS/d� MS endógena 0,3 kg MS/d
(12 - 4,8) * 100 DMSap = = 60,0 %
12
12 - [4,8 - (0,2 + 0,3)] * 100 DMSR = = 64,2 %
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Digestibilidad in vivoDigestibilidad in vivo
Métodos Métodos in vitroin vitro
Métodos Métodos in vitroin vitro
� Basados en la digestión del alimento en un
ambiente similar al tracto digestivo
� Utilizan inóculos que realizan la digestión
◦ licor de rumen
◦ enzimas
◦ combinación de licor + enzimas
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Animales donantes de licor ruminalAnimales donantes de licor ruminal
Métodos in vitro Métodos in vitro
Métodos in vitro
Método de evaluación Método de evaluación in vitroin vitro
� Medidas de punto final
◦ Tilley y Terry (1963)
◦ Goering y Van Soest (1970)
� Cinéticas de digestión
◦ Método de producción de gas
◦ Sistema ANKOM
Métodos in vitro
Métodos de punto final (1)Métodos de punto final (1)
Tilley y Terry (1963)
◦ licor ruminal
◦ pepsina
Mide el residuo final que no ha sido digerido
Buena correlación con la digestibilidad
aparente (in vivo)
Métodos in vitro
Métodos de punto final (2)Métodos de punto final (2)
Goering y Van Soest (1970)◦ licor ruminal
◦ lavado con detergente neutro
Permite estimar la digestibilidad de la fibra
insoluble en detergente neutro
Buena correlación con la digestibilidad real
(in vivo)
Métodos in vitro
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Correlación entre DMS Correlación entre DMS in vivoin vivo e e in vitroin vitro (Tilley y (Tilley y Terry)Terry)
Adaptado deGivens y otros, 1993
Métodos in vitro
30
40
50
60
70
80
90
30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
DM
S in
viv
o (
%)
DMS in vitro (%)
Métodos in vitro de Métodos in vitro de producción de gasproducción de gas
Métodos in vitro de producción de gas
AlimentoGases
Microorganismos
Alimento sin digerir
P = 0 P > 0
Incubación
Gas producido: f (alimento digerido por los microorganismos)
Método de producción de gasMétodo de producción de gas
� A causa de la
degradación del
alimento se libera gas
� La cantidad de gas
liberado es
proporcional a la
cantidad de materia
seca desaparecida
Métodos in vitro de producción de gas
Producción de gas Producción de gas -- FAUBAFAUBACinética de producción de gasCinética de producción de gas
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150
Tiempo de incubación (hs)
Pro
ducc
ión
de g
as
acum
ula
do (m
l)
Silaje de Maíz S. Maíz + 30% conc. S. Maíz + 60% conc.
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20 25
Silaje de Maíz S. Maíz + 30% conc. S. Maíz + 60% conc.
Tasa de producción de gas (ml/h)
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Estimaciones de la Estimaciones de la Digestibilidad a partir de la Digestibilidad a partir de la composición químicacomposición química
Predicción de la DMS a partir de la FDA Predicción de la DMS a partir de la FDA para silajes de maízpara silajes de maíz
40
50
60
70
80
10 20 30 40 50 60
FDA (%)
DM
S (%
)
(Penn State)
(Marten y otros,1975)(Givens y otros, 1995)
Características de las predicciones de Características de las predicciones de digestibilidaddigestibilidad
� Predicen la digestibilidad máxima o potencial.
� Las calibraciones fueron realizadas a nivel de
consumo mínimo (mantenimiento).
� La disminución de la digestibilidad a causa del
aumento en el nivel de consumo no es tenida
en cuenta.
ConclusionesConclusiones
� Los métodos in vivo e in situ son los referentes para desarrollar otros más sencillos y rápidos
� La valoración de los alimentos para fines comerciales debe ser ajustada mediante los métodos in vivo e in situ
� La cinética de digestión de los alimentos permite obtener mayor información que los métodos de punto final
Factores que determinan la Factores que determinan la digestibilidaddigestibilidad
DigestibilidadDigestibilidad
DEL ALIMENTOComposición química
ProcesamientoEfectos asociativos
DEL ANIMAL
Edad
Especie
INTERACCION
Consumo
FACTORES QUE LA MODIFICAN
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Factores del animalFactores del animalEspecie animalEspecie animal
Factores del animal que modifican la digestibilidad
Digestibilidad MS (g/kg MS)
Cerdo Novillo
Grano de maíz 865 820
Heno de alfalfa 324 564
EdadEdad
� Durante la etapa de pre-rumiante los animales digieren dietas líquidas, lactosa, glucosa y galactosa
� La capacidad de absorber intactas inmunoglobulinas disminuye a lo largo de los primeros días de vida
Factores del animal que modifican la digestibilidad
Factores del alimentoFactores del alimento
Variación en el contenido de FDA del Variación en el contenido de FDA del grano y del silaje de planta entera de maízgrano y del silaje de planta entera de maíz
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 10 20 30 40 50 60
Contenido de FDA (%)
Fre
cue
nci
a r
ela
tiva
00.010.020.03
0.040.050.060.07
Jaurena y Danelón, 2001
Predicción de la Predicción de la DMSDMS a partir de la a partir de la FDAFDApara para silajessilajes de pasturade pastura
40
50
60
70
80
90
10 20 30 40 50
FDA (%)
DM
S (%
) (Yan y Agnew, 2004)(Givens y otros, 1989)(Givens y otros, 1993)
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Estado fenológico y composición química
DMO(%)
Tiempo
Emergencia de inflorescencia
Factores del alimento que afectan la digestibilidadFactores del alimento que afectan la digestibilidad
50
60
70
80
90
0 1 2 3 4 5 6 7
Fechas de corte
DM
S,
%
Alfalfa Tr. Rojo Tr. Blanco
Efecto del crecimiento del forraje sobre la digestibilidad de la materia seca (MSD)
Parte de la planta y composición Parte de la planta y composición químicaquímica
Pl. joven Pl. madura
25
0
30
45
60
75
Altura (cm)
65
55 4046
79 50
63
77
DMS%
Factores del alimento que afectan la digestibilidad
Parte de la planta y composición Parte de la planta y composición químicaquímica
H
Tiempo
DMS
T
Pasto ovillo Alfalfa
H
T
Tiempo
DMS
Factores del alimento que afectan la digestibilidad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1 2 3 4 5 6
Fechas
% d
e T
allo
s
0
10
20
30
40
50
60
70
DM
S, %
% Tallos Dig.hojas Dig. Tallos
Efecto de la madurez de forraje de alfalfasobre la digestibilidad de la materia seca(DMS)
Especie VegetalEspecie VegetalFactores del alimento que afectan la digestibilidad
Para un estado fenológico similar las leguminosas presentan mayor digestibilidad que
las gramíneas
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Especie VegetalEspecie VegetalFactores del alimento que afectan la digestibilidad
CC
PCD
PCI
Gramíneas
CC
PCD
PCI
Leguminosas
Especie VegetalEspecie VegetalFactores del alimento que afectan la digestibilidad
CC
PCD
PCI
Gramíneas
CC
PCD
PCI
Leguminosas
Efectos asociativos Efectos asociativos
0 100% grano
DMS ración
DMSforraje
DMS grano
Carbohidratos rápidamente fermentados
ACCION SINÉRGICA
Prod. AGV’spHDfibra < DMS
Factores del alimento que determinan la digestibilidad
Efecto asociativo negativoEfecto asociativo negativo
pH rumen horas degr. celulosa
DMS % celulosa
Heno 6.57 27 81
Heno + concentrado
6.04 42 78
Terry, 1969
Factores del alimento que determinan la digestibilidad
Efecto del pH sobre la actividad de los Efecto del pH sobre la actividad de los microorganismos ruminalesmicroorganismos ruminales
7.0 6.5 7.0 6.5 6.0 5.5 6.0 5.5 5.05.0
Yie
ldY
ield
(Gra
ms
of c
ells
/gra
m o
f sub
stra
te)
(Gra
ms
of c
ells
/gra
m o
f sub
stra
te)
0.10.1
0.20.2
0.30.3
pHpH
StarchStarchDigesterDigester
FiberFiberDigesterDigester
0.00.0
Efecto asociativo positivoEfecto asociativo positivo
0 (A) 50 (B) B-A/B x 100
DMS % 41.5 60 45
CMS kg/d 2.91 4.22 45
CMSD 1.20 2.53 110
PB % ración
5.2 8.5 -
Dieta base de Pasto llorón(gr urea / día)
Factores del alimento que determinan la digestibilidad
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ProcesamientoProcesamiento
� Químicos
◦ NaOH y NH3 para rastrojos y granos
Factores del alimento que modifican la digestibilidad
Digestibilidad de la Energía (g/kg MS)
Entero Picado Molido
Heno alfalfa 10% Floración 670 660 620
Heno de moha semillada 590 500 420
� Físicos
� Calor, presión
� Picado y molido
Interacción entre el animal y el Interacción entre el animal y el alimentoalimento
Efecto del consumo sobre la digestibilidadEfecto del consumo sobre la digestibilidad
ForrajesDMS
%
CMS, múltiplo del M
1 2 3 4Blaxter, 1962
Corte temprano
Corte medio
Corte tardío
Interacción entre el animal y el alimento que modifican la digestibilidad
Efecto del consumo sobre la digestibilidadEfecto del consumo sobre la digestibilidad
Dietas mixtas
DMS%
CMS, múltiplo de MTyrrel, 1972
1 2 3 4
25:75 F:C
50:50 F:C
75:25 F:C
Interacción entre el animal y el alimento que modifican la digestibilidad
Muchas gracias por su atención!
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