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Requerimientos Mantenimiento (I).v2015
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Requerimientos Animales
Ing. Agr. Gustavo Jaurena (MSc., PhD) - Profesor Asociado
Ing. Agr. Pablo Cañada - Ayudante Primero
2015
Cátedra de Nutrición y Alimentación Animal
Departamento Producción Animal Facultad de Agronomía - UBA
Objetivos
Comprender la importancia de conocer los
requerimientos animales para el cumplimiento de sus
funciones vitales y la producción animal racional.
Conocer la racionalidad de la estimación de los
requerimientos animales.
Reconocer las demandas energéticas y de nutrientes de
las principales funciones vitales y órganos.
Predecir los requerimientos de mantenimiento y
producción para distintos planteos productivos
Contenidos Requerimientos I
• Energía
• Req. de Mantenimiento
• Metabolismo Estándar
Requerimientos II
• Req. para la producción
• AFRC – NRC
• Programas
Requerimientos III
• Sistemas Productivos básicos
• Ejercitación
• Programas
Requerimientos
animales
Principios del sistema de alimentación
Producción Animal
Alimentos y
Nutrientes Requerimientos
Relaciones funcionales
Evaluación
Alimentación
¿Para qué necesitamos conocer los
requerimientos?
Los animales para mantenerse vivos deben cubrir sus necesidades diarias de nutrientes y energía.
Los animales para producir deben cubrir niveles mas elevados de nutrientes y energía
Es necesario determinar los requerimientos animales para poder predecir la respuesta a los nutrientes
Predecir la respuesta a los nutrientes es de aplicación práctica
Fundamento de las predicciones
Predicción implica extrapolación de información
obtenida de individuos experimentales a
condiciones generales y futuras
La validez de las predicciones se basa en la teoría
sobre la que se apoya
Las predicciones son cuantitativas
La investigación tradicional en nutrición animal
se ha focalizado en estimar los requerimientos
(especialmente energía y proteína) para un
nivel predeterminado de producción animal
Consecuentemente el método factorial ha sido
ampliamente utilizado
M M + C M + C + L
La expresión tabulada de los requerimientos
animales son un intento de orientar en la resolución
de un problema complejo.
Los resultados presentados en las tablas de
requerimiento son una simplificación de complejas
leyes biologicas.
No hay duda de que éstos lineamientos serán
suplantados por otros mejores, en la medida que
progrese el conocimiento sobre estas leyes
Extraído de W.A. Henry (1892)
Requerimientos
Animales: Energía
Concepto de la Energía
Propiedad asociada a los objetos y sustancias
En los alimentos se obtiene por combustión y se
denomina Energía Bruta (EB)
Se la considera primero porque:
La mayoría de los constituyentes de la dieta,
salvo los minerales, aportan energía
La mayoría de los ingredientes de la ración
diaria son incluidos para proveer energía y
representan una proporción mayoritaria de la
ración en peso (kg) y costo ($)
Las tasas de suministro de energía y
utilización determina las de otros nutrientes
e.g. proteína, vitaminas
Ejemplo: Porcinos
Van Milgen et al., 2003
Deposición de proteína en cerdos alimentados a dos
niveles de energía
0
E1 (subóptimo)
Consumo de proteína
Deposic
ión d
e p
rote
ína
E2 (óptimo)
Ejemplo: Bovinos
Schroeder et al., 2007
Partición de la energía del alimento
Energía Bruta
(EB)
Energía Digestible
(ED)
Energía Metabolizable
(EM)
Energía Neta
(EN)
Energía perdida en las heces
Energía perdida en la orina y los gases
Incremento calórico
Energía retenida
Mantenimiento
•La ENm es utilizada para
efectuar trabajo dentro del
organismo y abandona al
animal como calor
•La ENp (leche, huevo,
crecimiento, músculo, lana) es
almacenada en el organismo o
lo abandona como energía
química.
Partición de la energía del alimento
Mantenimiento
Gestación
Lactación
Crecimiento
Trabajo
Alimentos
Desperdicios
Digestión
Nutrientes
Absorción
Metabolitos
Tejidos
Metabolismo
Excreción
• Síntesis de Leche Lactación
• Crecimiento Fetal
• Crecimiento placenta y tejidos anexos Gestación
• Retención de Tejidos Crecimiento
• Actividad Física
• Actividad voluntaria Trabajo
• Metabolismo estándar
• Termorregulación
• Trabajo muscular Mantenimiento
Mantenimiento
Un animal se encuentra en mantenimiento
cuando su composición corporal
permanece constante.
McDonald et al., 1995
Mantenimiento
• Composición corporal constante (es decir
no sintetiza producto alguno)
• No efectúa trabajo
• Balance cero (energía, proteína, etc.)
• La definición sólo se aplica a animales
adultos, no preñados, ni lactando
Metabolismo Estándar (ME)
Condiciones del animal para su medición:
Buena condición nutricional
Estado postabsortivo
Reposo muscular (no dormido)
Ambiente termoneutro (25°C)
Causas del Metabolismo basal o de ayuno
Trabajo fisiológico (actividad cardiaca, respiratoria y peristaltismo intestinal)
Actividad de la ATPasa Na/K
Biosíntesis de proteínas y grasas
Di Marco, 1998
Peso y gasto energético de distintos tejidos
Tejido Peso
(% PV)
Gasto energético
(% Ayuno)
Hígado + corazón 2.2 30.0
Tejido muscular 41.0 23.0
Tracto gastrointestinal 6.5 9.0
Tejido graso 15.0 8.0
Riñones 0.3 7.0
Cuero 6.3 2.7
Otros 20.7 17.8
Adaptado de Di Marco, 1998
Metabolismo de ayuno. Ejemplos
Animal
PV(kg)
Metabolismo (MJ/d)
Por animal Kg PV m2/PV Kg PV0,75
Vaca 500 34,1 0,068 7,0 0,32
Cerdo 70 7,5 0,107 5,1 0,31
Hombre 70 7,1 0,101 3,9 0,29
Oveja 50 4,3 0,086 3,6 0,23
Gallina 2 0,6 0,300 - 0,36
Rata 0,3 0,12 0,400 3,6 0,30
McDonald, 2006
Metabolismo basal en función del peso vivo
y = 72,209x0,731
0
10000
20000
30000
40000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Me
tab
. e
stá
ndar
(Kca
l/d
)
Peso vivo (kg)
Peso metabólico (PM)
Medida de tamaño corporal
fisiológicamente activo
Tejidos con distinta actividad metabólica
Distinta proporción de órganos y tejidos
Dependiente del peso vivo (PV)
Permite comparaciones entre especies y
animales de distinto tamaño
Peso metabólico (PM) = PV0.75
Importancia de contar con una correcta definición
de los requerimientos de mantenimiento
Cubre las necesidades mas básicas y
prioritarias respecto a las funciones
productivas
Alta incidencia sobre los requerimientos
totales del animal
Permite minimizar errores de sub o sobre
alimentación
Factores que modifican
los requerimientos
energéticos de
mantenimiento
Metabolismo Estándar y especie
La producción de calor
interespecífica media
fluctúa entre
70 y 77 kcal/PV0.75
Sin embargo hay variación
entre especies, por ejemplo:
ovinos < 60 kcal/PM y
bovinos > 75 kcal/PM
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Metabolismo estándar y especie
Ley de Kleiber
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Metabolismo estándar y especie
Metabolismo estándar, edad y
género
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Composición corporal y edad
Di Marco, 1993
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Metabolismo estándar y
alimentación previa
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Metabolismo estándar y clima
Frio prolongado:
Aumenta la
producción basal de
calor
Calor prolongado:
Disminuye la
producción basal de
calor
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Mantenimiento energético y
trabajo muscular
Intensidad del esfuerzo físico
Duración del esfuerzo físico
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Mantenimiento energético vs.
velocidad y tipo de terreno
Velocidad
(km/h) Terreno
Incremento en el costo
energético*
Kcal/kg/h Kcal/kg/km
1 Plano 0.51 0.13
2 Plano 0.98 0.12
2 Pendiente 1.36 0.14
Incremento por encima del costo estimado en corral (82.6 kcal/d-kg0.75)
DiMarco y Aello, 2002
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Costos energéticos de
desplazamiento para ovinos de
50 kg PV
1000
1500
2000
2500
0 2 4 6 8 10
Distancia recorrida (km)
EM
(kcal/d
)
Adaptado del AFRC, 1993
Mov. vertical: 100 m
Actividad: 12 h/d
Mov. diarios: 12
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Mantenimiento energético y
temperatura ambiente
Los homeotermos mantienen su
temperatura corporal constante
La producción de calor es constante
Pérdidas:
Sensibles: radiación, conducción y
convección.
Evaporativas: 2.52 MJ/kg agua
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Temperatura corporal profunda
Temperatura ambiente
Pro
ducció
n d
e c
alo
r
Pérdida evaporativa
Zona de
termoneutralidad
Temperatura
crítica inferior
Alimentado
Temperatura
crítica superior
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Temperatura crítica mínima para
bovinos con velocidad del viento
de 0 y 15 km/h
Ternero recién nacido: 18 y 28 ºC
Novillo ganando 800 g/d: -32 y -10 ºC
Vaca lechera a mantenimiento: -8 y 10 ºC
Vaca lechera, 30 kg leche/d: -30 y -20 ºC
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Requerimientos de
mantenimiento y ambiente
Condiciones climáticas (aumentan los requerimientos de mantenimiento
como un porcentaje del ME)
Viento
Lluvia
Temperatura ambiente (Tc)
Barro
Metabolismo estándar
Trabajo muscular
Regulación de la temperatura
Actividad voluntaria
Corrige la ENm por factores ambientales
Movimiento
5% jaula metabólica
10% corral
20-50% pastoreo Disponibilidad forrajera
Clima
AV (Mcal) = ME (Mcal) x AV (%)
•Síntesis de Leche Lactación
•Crecimiento Fetal
•Crecimiento placenta y tejidos anexos
Gestación
•Retención de Tejidos Crecimiento
•Actividad Física
•Actividad voluntaria Trabajo
•Metabolismo estándar
•Termorregulación
•Trabajo muscular Mantenimiento
Cálculos
ENm = Prod.Calor Interespecífica x PM + ME x %AV
Metabolismo Estándar
(ME)
+ Actividad voluntaria
(AV)
ENm = X kcal/d x PV 0.75 x (1 + %AV/100)
ENm =
• Bovinos de carne= 77 kcal/d
• Bovinos de Leche = 80 kcal/d
• Ovinos = 60 kcal/d
Ejemplo
ENm = 77 kcal/d x PV 0.75 x (1 + %AV/100)
PV = 180 kg; AV = 20%
ENm = 77 kcal/d x 180 0.75 x (1.20)
ENm = 4541 kcal/d = 4.5 Mcal/d = 19 MJ/d
Síntesis
Podría parecer que conocer los requerimientos de
mantenimiento es sólo de importancia académica, pero
en la aplicación práctica su gravitación es enorme
Capper, 2011
Importancia de predecir correctamente los
requerimientos de mantenimiento
Cubre las necesidades mas básicas y prioritarias respecto a las funciones productivas
Alta incidencia sobre los requerimientos totales del animal
Permite minimizar errores de sub o sobre alimentación
Participación del mantenimiento en el requerimiento
total en función del nivel de producción
En
erg
ía m
eta
bo
liza
ble
re
qu
eri
da
Mantenimiento
Producción de
leche
Meses
Capper et. al, 2009
Ejemplo oveja de cría (50 kg PV y 100% parición)
días EM
(Mcal/d)
EM
(Mcal) %
Período no prod. 113 2.0 226 22
Flushing 35 3.4 119 11
Gestación 1 105 2.4 252 24
Gestación 2 28 3.3 92 9
Lactancia 1 49 4.9 240 23
Lactancia 2 35 3.4 119 11
Total 365 1048 100
Adaptado del NRC, 1985
Ejemplo oveja de cría (50 kg PV y 0% parición)
días EM
(Mcal/d)
EM
(Mcal) %
Período no prod. 330 2.0 660 85
Flushing 35 3.4 119 15
Gestación 1 0 2.4 0 0
Gestación 2 0 3.3 0 0
Lactancia 1 0 4.9 0 0
Lactancia 2 0 3.4 0 0
Total 365 779 100
Adaptado del NRC, 1985
Ejemplo oveja de cría (50 kg PV y 100% parición)
El mantenimiento anual derivado
del metabolismo de ayuno
asciende a 730 Mcal/año, es
decir el 70% de los
requerimientos anuales
Actividades
Resolver para la prox. clase
Para un tambo calcular los requerimientos
energéticos de mantenimiento de una vaca
adulta de 581 kg de PV en pastoreo con:
AV = 25% ; AV = 35% ; AV = 45%
En un establecimiento de cría con un rodeo de
100 vacas adultas (PV=420 kg), 20 vaquillonas
(PV= 320 kg) y 5 toros (PV=700 kg) calcular los
requerimientos energéticos totales. NOTA: Aclarar la
escala temporal.
Bibliografía
Nutrient Requirements of Beef Cattle: Seventh Revised Edition:
Update 2000
NRC Model Software
Nutrient Requirements of Dairly Cattle: Seventh Revised Edition,
2001
http//www.nap.edu/catalog/9791.html
http//www.nap.edu/books/0309069343/html/related.html
Capper, J. 2011. The environmental impact of beef production in the
United States: 1977 compared with 2007.
Capper, J., Cady, R. and Bauman, D. 2009. The environmental
impact of dairy production: 1944 compared with 2007
Van Milgen, J. and Noblet, J. 2003. Partitioning of energy intake to
heat, protein, and fat in growing pigs
Schroeder, G. and Titgemeyer, E., 2007. Interaction between protein
and energy supply on protein utilization in growing cattle: A review