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Nuevos requerimientos nutricionales en porcino

Última actualización 22/03/2006@00:00:00 GMT+1

La sociedad demanda cada vez más procesos de producción animal con menor impacto ambiental. La nutrición porcina juega un importantísimo rol, ya que todo lo que no se usa se desperdicia. Bajo las condiciones actuales el 65% del nitrógeno del alimento que ofrecemos se escapa en los purines. En este trabajo el autor cuantifica las perdidas de energía y proteína bajo los sistemas de producción actual y nos da algunas soluciones.

David Torrallardona

INTRODUCCIÓN

Durante la última década ha incrementado la sensibilización de la sociedad respecto al impacto medioambiental causado por la ganadería intensiva, hasta el punto que ha sido necesaria la existencia de una regulación administrativa de la utilización o depuración de los purines producidos. Entre los componentes del purín que pueden causar problemas medioambientales, destaca el nitrógeno, que puede volatilizarse en forma de amoníaco o contaminar las aguas en forma de nitritos. Aunque no voy a hablar de ellos existen otros minerales que deben ser considerados al controlar el impacto medioambiental de la ganadería intensiva, entre ellos cabe destacar: fósforo, calcio, potasio, cobre, zinc, cadmio y plomo.

Se considera que en las condiciones actuales, la eficiencia de retención del nitrógeno consumido por cerdos de engorde entre 20 y 95 kg no supera el 35%, es decir que el 65% del nitrógeno del pienso es eliminado en los purines. Dicha ineficiencia en la retención de nitrógeno es atribuible a:

  • las características del animal. Las pérdidas obligatorias de nitrógeno estarán directamente relacionadas con las necesidades proteicas de mantenimiento del animal y los factores que las afecten.

 

  • las características del alimento. Alimentos con una menor digestibilidad o disponibilidad contribuirán en una mayor medida a la excreción nitrogenada, y por último,

 

  • a la precisión en el aporte de nutrientes para satisfacer los requerimientos nutritivos del animal. Si el aporte de aminoácidos excede los requerimientos, éstos serán metabolizados y el nitrógeno eliminado. Por otro lado, si no existe un exceso de aminoácidos, pero uno de ellos es limitante respecto a la proteína ideal, éste aminoácido nos limitará la síntesis proteica y el resto de aminoácidos serán catabolizados (y el N eliminado).


Éste tercer punto es cuantitativamente el más importante, y además es el que es más susceptible de una actuación por nuestra parte. En el caso teórico de que el aporte de aminoácidos en la dieta fuera exactamente la cantidad requerida por el animal, la excreción total de nitrógeno podría disminuir a la mitad de la actual. Si se considera la totalidad de cerdos engordados durante un año en España, esto significaría que la cantidad de nitrógeno excretado pasaría de las 100.000 toneladas actuales a alrededor de 50.000 Tm.


Para poder aproximarnos a dicho equilibrio óptimo, son necesarios un buen conocimiento del aporte de nutrientes disponibles por parte del alimento y de la cantidad de nutrientes requerida por el animal. La publicación de las nuevas recomendaciones del NRC para porcino (NRC, 1998) son sin duda un paso adelante para conseguir una mejor precisión en la definición de los requerimientos nutritivos. Ello sin duda permitirá un mejor ajuste de los requerimientos y la utilización de dietas con un bajo contenido en proteína, sin que el rendimiento productivo se vea afectado.

NECESIDADES NUTRITIVAS PARA CERDOS

El requerimiento de un nutriente para un cerdo o un grupo de cerdos en particular podría definirse como la mínima cantidad de dicho nutriente que permita una óptima respuesta asumiendo que el resto de nutrientes no sean limitantes.


Las necesidades dependerán en gran medida de las características de los animales en cuestión. Entre éstas, podemos destacar la genética, el sexo, el peso vivo o edad, el estado fisiológico en que se encuentren los animales, o características ambientales tales como temperatura, densidad de alojamiento y el estado sanitario.


Las necesidades también pueden variar según qué tipo de respuesta pretendamos conseguir de ellos. Existen numerosos ensayos en la bibliografía en los cuales se han determinado distintas necesidades para los mismos animales dependiendo del criterio de respuesta escogido. Así pues, las necesidades para un máximo crecimiento no serán las mismas que para un mínimo índice de conversión o un máximo contenido magro en la canal.

El presente trabajo, se concentrará en los requerimientos de aminoácidos y de energía, puesto que son los más importantes desde un punto de vista cuantitativo, sin olvidar por ello la importancia cualitativa de un aporte equilibrado de vitaminas y minerales.


Determinación empírica de las necesidades


Los requerimientos nutricionales se han establecido tradicionalmente mediante la revisión de trabajos empíricos en los cuales se determina la respuesta a niveles crecientes del nutriente en cuestión sobre una dieta basal con niveles limitantes del nutriente estudiado (Figura 1).

 

Figura 1: Determinación de las necesidades nutritivas mediante una aproximación factorial.


Se considera que el requerimiento es aquel nivel de nutriente hasta el cual se obtiene una respuesta creciente y a partir del cual ya no se obtiene respuesta. Tablas de recomendaciones nutritivas como el ARC (1981) o el NRC (1988), se basan en la revisión de dichos trabajos. Las recientes recomendaciones del NRC (1998), todavía incluyen una recopilación de trabajos empíricos, aunque las recomendaciones se basan sobre un modelo factorial.


La principal limitación a la determinación empírica de los requerimientos, es que los valores obtenidos solamente son válidos para cerdos con características de genotipo, sexo y edad idénticas a las del ensayo y que además estén bajo las mismas condiciones ambientales y sanitarias. Sin embargo, en la práctica los trabajos solamente se han agrupado solamente según el peso vivo del animal, adoptando el valor medio de los valores obtenidos como recomendación (Tabla 1).


Tabla 1. Requerimientos (g/MJ DE) de algunos aminoácidos esenciales para cerdos en crecimiento de diferentes edades. Datos del ARC (1981) y NRC (1988).

         


Existe pues una gran variabilidad en los valores utilizados para establecer las recomendaciones (Figura 2). La precisión de los requerimientos en un caso particular dependerá de si los cerdos a los cuales van destinados se aproximen o no a la media de los animales utilizados en los experimentos.

Figura 2: Necesidades de lisina (%) para cerdos de engorde. Cada punto representa las necesidades calculadas en cada uno de los 123 experimentos revisados por el NRC (1988). La línea representa las recomendaciones establecidas.

Otro inconveniente es que los experimentos utilizados para crear éstas tablas son muy laboriosos y se han realizado durante un periodo de tiempo relativamente largo antes de su publicación. Además la utilización de las recomendaciones tendrá que servir durante varios después de su publicación por lo que puede que se realicen unas recomendaciones nutricionales en base a los requerimientos establecidos con veinte años de antelación.


El potencial genético ha evolucionado de una manera drástica en los últimos años (y es previsible que lo seguirá haciendo) como respuesta a las necesidades del sector. Es entonces imposible mediante ésta aproximación empírica establecer (y mucho menos predecir) unas recomendaciones nutritivas precisas y actualizadas para cada caso en particular.


Determinación factorial de las necesidades


Otra forma de estimar las necesidades nutritivas de un cerdo en particular es la de considerarlas como la suma de los componentes que requieran dicho nutriente para las diferentes funciones metabólicas. En cerdos de engorde existen dos componentes mayoritarios que contribuyen a los requerimientos de nutrientes: el mantenimiento y el crecimiento.


Necesidades de Mantenimiento


Las necesidades de mantenimiento de un aminoácido se define como la cantidad del mismo que se requiere para mantener el equilibrio nitrogenado. Para ello el aporte de aminoácido debe ser igual a las pérdidas obligatorias del mismo. Las necesidades de mantenimiento deben pues reemplazar a las cantidades perdidas en orina, por descamación de la piel, pérdida de pelo y secreciones intestinales endógenas, así como aquellos aminoácidos que sufren una modificación irreversible, se utilizan para la síntesis de otras sustancias no nitrogenadas o que se pierden debido a la oxidación basal de los aminoácidos. La cantidad de aminoácido necesaria para el mantenimiento está en función del peso metabólico del animal. Fuller y cols. (1989) concluyeron que las necesidades de lisina para mantenimiento son de 36 mg /kg0.75 por dia. Los mismos autores han descrito la reacción entre las necesidades de lisina y el resto de aminoácidos esenciales (proteína ideal; Tabla 2) para mantenimiento, lo que permite calcular las necesidades del resto de aminoácidos.

Las necesidades energéticas de mantenimiento son la suma de energía necesaria para mantener las funciones vitales, la temperatura corporal y la actividad física sin que se produzca ganancia ni pérdida de tejidos (o energía) por parte del animal. Al igual que en el caso de los aminoácidos, las necesidades energéticas de mantenimiento están en función del peso metabólico del animal, y como término medio se considera que (en condiciones de termoneutralidad) equivalen a 106 kcal EM / kg0.75. Dichas necesidades de mantenimiento, sin embargo pueden verse afectadas en situaciones en las que el animal esté expuesto a una temperatura por debajo de su zona de confort térmico. Un animal se encuentra por debajo de su temperatura de confort cuando necesita poner en marcha mecanismos de termogénesis (p ej. temblores) para mantener su temperatura corporal. La temperatura mínima de termoneutralidad puede variar según factores tales como el peso y engrasamiento del animal o las condiciones de alojamiento (individual o en grupo).

Necesidades de Crecimiento

En cerdos de engorde las necesidades de aminoácidos para el crecimiento equivalen a las de deposición de proteína, y generalmente representan el 90-95% de total de las necesidades. Las necesidades de aminoácidos para crecimiento estarán pues condicionadas por la deposición proteica del cerdo en cuestión. El NRC (1998) recomienda que para depositar 100 g de proteína son necesarios 12 g de lisina digestible ileal verdadera. Las necesidades del resto de aminoácidos esenciales puede ser calculado a partir del patrón de la proteína ideal para deposición proteica (Tabla 2).


Tabla 2. Patrón estimado (Proteína Ideal) de las necesidades de aminoácidos esenciales (% lisina) para mantenimiento y para deposición de proteína. Fuller y cols. (1989).


  Mantenimiento
 Deposición Proteína
 

Las necesidades energéticas de crecimiento son la suma de energía necesaria para la deposición de proteína y para la deposición de lípidos. Se considera que para depositar un gramo de proteína son necesarias 10.6 kcal de EM, y que para depositar un gramo de grasa se requieren 12.5 kcal de EM (Tess y cols. 1984). Cabe destacar sin embargo que las necesidades para depositar tejido magro (23% de proteína) y tejido adiposo (90% de grasa) son de 2.44 y 11.25 kcal EM por gramo depositado respectivamente. Por ello en términos de coste energético para crecimiento es mucho más eficiente el crecimiento en forma de tejido magro que en forma de tejido adiposo.

DETERMINACIÓN PRÁCTICA DE LAS NECESIDADES NUTRITIVAS CON UNA APROXIMACIÓN FACTORIAL


Como se ha descrito anteriormente se dispone de valores que describen las necesidades de cada uno de los nutrientes para los componentes de mantenimiento y crecimiento.


Desde un punto de vista práctico las necesidades deben de expresarse en términos de gramos por día o mejor aún de porcentaje en el pienso. Para poder expresar las necesidades en gramos por día es necesario conocer (1) el peso del animal, (2) la cantidad máxima de proteína que es capaz de depositar y (3) la mínima relación grasa : proteína que depositará el animal. El peso del animal indicará las necesidades de mantenimiento. Las necesidades de crecimiento vendrán determinadas por la deposición de proteína en el caso de los aminoácidos y por la mínima relación grasa : proteína depositadas en el caso de la energía. La suma de los valores obtenidos para mantenimiento y crecimiento nos van a definir la relación lisina/energía óptima en cada caso. Para expresar dichas necesidades como porcentaje de la dieta nos hará falta además conocer cual va a ser el consumo diario de pienso.


La deposición de proteína está influenciada por factores ligados al potencial de crecimiento magro de animal (genética, edad, sexo) o factores del ambiente que le rodea (clima, instalaciones, densidad de alojamiento, estado sanitario). Para poder estimar la deposición proteica es necesario tener en cuenta todos estos factores y cuantificar su efecto. Existen modelos matemáticos de predicción que permiten calcular la deposición de proteína en cualquier momento a partir del peso del animal y de los factores de variación mencionados. Las recientes recomendaciones del NRC (1998) incluyen un modelo que realiza dicha cuantificación a partir de la deposición media de tejido magro entre 20 y 120 kg (calculada a partir del porcentaje de magro de la canal y del número de días que dura el engorde) y de una curva estándar de deposición de proteína, que describe la evolución de la deposición proteica al o largo de la vida del animal (Figura 3). Laforma de dicha curva de deposición proteica puede ser modificada por el usuario (en el caso que se disponga de dicha información para el tipo genético y sexo de sus animales).

Figura 3: Evolución de la deposición de tejido magro (g/d) para cerdos con diferente potencial de deposición proteica.


La mínima relación grasa : proteína depositada, también estará influenciada por factores ligados al animal (genética, edad, sexo), y coincide con la deposición de grasa obtenida con el mínimo consumo de energía necesario para satisfacer las necesidades de mantenimiento y de máxima deposición proteica. Una vez satisfechas estas mínimas necesidades el excedente de energía consumida será depositado en forma de tejido adiposo. En la práctica, la mayoría de los animales son alimentados ad libitum y en muchos casos el consumo de energía supera las necesidades. Cuando se produzca ésta situación (y no se realice alimentación restringida) la relación lisina/energía deberá ser ajustada para evitar un consumo de proteína en exceso que no va a poder ser utilizada y cuyo nitrógeno será eliminado en los purines.


El modelo del NRC (1998) no permite calcular las necesidades energéticas sino que considera que los animales son alimentados a voluntad y lo que hace es calcular el consumo de energía (pienso) según el peso y sexo del animal así como de la densidad de alojamiento y temperatura ambiental. El modelo incluye una ecuación para la determinación del consumo de energía en cada situación (Figura 4). Dicho modelo, además permite la opción de incluir el consumo de energía manualmente a criterio del operario (en caso de practicar restricción alimentaria).

Figura 4: Evolución del consumo de energía digestible para cerdos castrados, hembras y una mezcla de ambos.

CONCLUSIONES

Las recomendaciones nutritivas establecidas por métodos empíricos tienden a generalizar y no permiten la predicción a priori de las necesidades de un genotipo en particular y en unas condiciones particulares.

La aproximación factorial sin embargo permite anticiparnos a las necesidades de un animal en particular, aunque requiere del desarrollo de modelos matemáticos para la determinación de la deposición de proteína y grasa así como del consumo de energía.

Las recomendaciones publicadas recientemente por el NRC, incluyen por primera vez una aproximación factorial y un modelo para estimar la deposición proteica y el consumo energético.

El modelo del NRC es muy básico y sin duda debe ser modificado para poder aplicarlo a las condiciones particulares de nuestro país. No por ello debemos despreciar la importancia que ha supuesto su publicación respecto a las anteriores publicaciones.

La utilización de modelos factoriales para la determinación de las necesidades nutritivas permitirá mejorar sustancialmente la precisión de los requerimientos y con ello se mejorará la eficiencia de utilización de los nutrientes. De su utilización cabe esperar pues una mejor eficiencia económica y medioambiental de los alimentos para el ganado porcino.

REFERENCIAS

Agricultural Research Council (ARC). (1981). The nutrient requirements of pigs. CAB, Slough.

Fuller, M.F., McWilliam, R., Wang, T.C. and Giles, L.R. (1989). The optimum amino acid pattern for growing pigs. 2. Requirements for maintenance and for tissue protein accretion. Br. J. Nutr., 62: 255-267.

National Research Council (NRC). (1988). Nutrient Requirements of Swine. Ninth Revised Edition. National Academy Press, Washington D.C.

National Research Council (NRC). (1998). Nutrient Requirements of Swine. Tenth Revised Edition. National Academy Press, Washington D.C.

Tess, M.H., Dickerson, G.E.Nienaber, J.A., Yen, J.T. and Farrell, C.L. (1984). Energy costs of protein and fat deposition in pigs fed ad libitum. J. Anim. Sci. 58: 111-122.


EJE CONCEPTUAL DEL ARTICULO
(Derechos reservados Portal Veterinaria.com)

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