Evaluacion de Alimentos II - 2014

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)

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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


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 %

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� 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


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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CC

PCD

PCI

Gramíneas

CC

PCD

PCI

Leguminosas


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


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)


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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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