UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Departamento de Producción Animal

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Departamento de Producción Animal Cátedra de Recursos para la Alimentación Animal Campus Maracay CONSUMO DE ALIMENTOS Conceptos e importancia en Producción Animal Dr. Álvaro Ojeda Septiembre, 2011

2. Consumo de Alimentos… AGRONOMÍAU.C.V. Consumo Voluntario Es la cantidad de alimento ingerido por un animal o grupo de éstos durante un período dado (usualmente 24 h), en el cual tienen libre acceso al alimento, considerando un rechazo de al menos 15%. Alimentación Animal … • Necesidades del animal • Composición química de los alimentos • Valoración nutricional de los alimentos • Cantidad ingerida Comida Distingue los periodos de consumo, en los cuales pueden incluirse cortos intermedios, necesariamente separados entre comidas por espacios largos de tiempo. Cuando un animal inicia el consumo se halla en estado de HAMBRE, cuando detiene en SACIEDAD. El peso del alimento consumido por unidad de tiempo se denomina TASA DE CONSUMO. Apetito Preferencia por el consumo de un nutriente en lo particular, más que por un alimento en general. Palatabilidad Describe la impresión sensorial que un animal recibe a partir de un alimento en lo particular. No hay estructura precisa para su medición, por lo que su uso es discutido, empleándose con frecuencia en su sustitución el termino PREFERENCIA. Forbes (2007)

3. Control del Consumo… AGRONOMÍA U.C.V. Factores reguladores • Distención estomacal • Osmolaridad • Temperatura hipotalámica • Concentración de glucosa /AG´s en sangre • Reservas de grasa corporal • Aminoácidos plasmáticos ? Tejidos Aporte continuo de nutrientes Animales Alternan períodos de alimentación y ayuno

4. Control del Consumo… AGRONOMÍA U.C.V. Corto Plazo (Control de frecuencia y tamaño de una comida) • Teoría Quimiostática(Mayer, 1953) • No rumiantes .................. Glucosa • Glucoreceptores en:Intestino • Hígado • Hipotálamo • Rumiantes .................. Ácidos grasos volátiles • Capacidad del Tracto Digestivo • En dietas altas en fibra y bajas en energía, la distención gástrica opera como un importante modulador del consumo voluntario. Es producto de la interacción entre la capacidad del tracto y la tasa de pasaje, para lo cual el volumen estructural (FND) es fundamental.

5. Control del Consumo … AGRONOMÍA U.C.V. Largo Plazo (Balance entre nutrientes/necesidades regulando respuesta animal) Hipotálamo Teoría Termostática (Kennedy, 1953) Teoría Lipostática(Brobeck, 1948) Nivel de grasa corporal .... AGL´s sanguíneos Termoreceptores Termoreceptores Temperatura corporal Temperatura ambiental Termoreceptores

6. Control del Consumo… AGRONOMÍA U.C.V. Teorías Integradoras El intervalo entre comidas, y por lo tanto la frecuencia de éstas, es dependiente principalmente de factores posteriores a la absorción (metabólicos), dirigidos a preservar el funcionamiento corporal (concentración de glucosa sanguínea o su utilización, temperatura corporal, almacenamiento de grasa, etc.). Orofaríngeo Palatabilidad ........ Urea Ac. acético (Ovejas menos sensibles a productos de fermentación) Ruminal Distensión ruminal ..... Tasa de digestión y recambio Química ....................... pH, osmomolaridad y AGV´s Metabólico Acidosis, Imbalance N / E “Durante el día las ratas tienen una baja tasa metabólica en comparación con la noche, yesta podría ser la causa, y no el resultado, de que esta especie presente una menor frecuencia de comidas durante el día en comparación con la noche” Le Magnen y Devos (1984)

7. AGRONOMÍA U.C.V. TECNOLOGÍA DE LOS SEÑALES TELERECEPTIVAS ALIMENTOS Y IDENTIFICACIÓN MANEJO VISIÓN Vías neuronales y memoria Ambiente y enriquecimiento Neofobia OLFACCIÓN PREHENSIÓN TACTO Sentido del tacto Crecimiento Interacción social GUSTO Y DIGESTIÓN CONSUMO SEÑALES METABÓLICAS Metabolismo y motivación Ambiente y temperatura SEÑALES POST-INGESTIVAS Composición del alimento NUTRICIÓN Picard et al (1999)

8. La ingesta en el animal… AGRONOMÍA U.C.V. Primeras horas … Consumen poco o nada, exploran ambiente y “picotean” pequeñas partículas preferiblemente esféricas. Primeros dos días … No dependen del alimento ya que poseen suficientes reservas en el saco vitelino. En general… Observan partículas ofrecidas, las toman con precisión y velocidad con su pico, y las ingieren con un movimiento rápido de la cabeza hacia atrás. Toman el alimento con el hocico, y mastican vigorosamente, mezclándolo con la saliva antes de ingerirlo. En condiciones de semiestabulación pasan parte del tiempo olfateando la tierra y escarbando, pero la mayor parte del tiempo la dedican al consumo. Los rumiantes en pastoreo envuelven la hierba en su lengua, y tiran de ella hasta arrancarla limpiamente. Esta hierba pasa por un proceso de masticación, con la ayuda de la saliva, hasta ser ingerida. La mayor parte de su tiempo la pasan en fases sucesivas de consumo y rumiación.

9. Selección de la dieta… AGRONOMÍA U.C.V. Una gallina puede seleccionar una dieta balanceada entre diferentes alimentos desbalanceados. En la mayoría de los casos incluyen un alimento alto en proteínas. En pollos se ha demostrado selección de dieta balanceada que incluye hasta 9 alimentos. Seleccionan para balancear dietas con cerca de 20,5% de proteína cruda. Cuando los alimentos están por debajo de este nivel, la mayor parte del consumo se dirige al alimento con mas proteína. Si ambos están por encima, el consumo casi exclusivo es del que tiene menos proteína. En general, los niveles de energía se hallan en el rango de sus necesidades. Aunque menos evaluado, estudios señalan que vacas con libre acceso a concentrados altos y bajos en proteína, mostraron alta (P<0,05) correlación entre nivel de proteína en dieta y producción de leche corregida por grasa.

10. Regulación en la ingesta … AGRONOMÍA U.C.V. • Periodicidad prandial • Duración del periodo de ayuno previo • Magnitud de una comida • Impresión de hambre • Sensación de saciedad • Oferta y calidad de alimento Rumiantes Periodicidad prandial Factores Físicos Factores Químicos Consumo MS (%) Aves Tamaño de comida Digestibilidad (% MS) Rumiantes 8 a 12 comidas diarias de 20 a 200 min Aves 40 a 50 comidas diarias de 2 a 3 min Tiempo (h)

11. Factores reguladores… AGRONOMÍA U.C.V. Inherentes al animal AGV¨s elevados en fluido ruminal inhiben motilidad retículo-rumen por impacto sobre pH y presión osmótica. Un pH menor a 5 produce paralización del rumen e hipofagia. Elevado acetato circulante, y baja glucosa para proveer NADPH y ATP para síntesis de grasa, se reduce consumo. Elevada concentración duodenal de lactato y nivel de propionato hepático reducen consumo. • Sistema nervioso central • Neuropéptidos • Hormonas • Leptina • Insulina • ACTH • Esteroides • Hormona del crecimiento • Ácidos grasos volátiles • Estado fisiológico y nivel de producción • Raza y sexo • Condición corporal LEPTINA, producida en tej adiposo, disminuye tamaño de la ingesta e intensifica respuesta a CCK. INSULINA estimula consumo al reducir niveles de glucosa circulante. ACTH estimula síntesis de esteroides suprarenales y la liberación de insulina. ESTEROIDES anabólicos y ESTRÓGENOS SINTÉTICOS estimulan consumo. La estimulación eléctrica del área lateral del HIPOTÁLAMO da inicio a un evento de consumo, y su destrucción genera afagia (CENTRO DEL APETITO). La estimulación eléctrica del área ventromedial inhibe consumo en animales hambrientos, pero su ablación genera hiperfagia (CENTRO DE SACIEDAD). TERMORECEPTORES transmiten información a través del nervio vago Los NEUROPÉCTIDOS NO OPIOIDES de los lóbulos anterior e intermedio de la hipófisis actúan como reguladores del apetito. Su liberación es estimulada por la serotonina. La ENDORFINA, DINORFINA y METENCEFALINA estimulan el consumo. En contraste, la COLECISTOCININA (CCK) se libera en el tracto digestivo y se asocia a saciedad. En RAZA se combinan factores como tamaño, habilidad productora y tasa metabólica. Por ejemplo, el Cebú mayor reciclaje de nitrógeno, menor demanda de glucosa en crecimiento, mayor consumo de forraje y menor tasa metabólica. • CRECIMIENTO • GESTACIÓN • LACTACIÓN • MANTENIMIENTO Animales obesos tienen menor consumo que los magros, por razones físicas (limitación de espacio) y fisiológicas (hormonas) asociadas a las reservas de tejido adiposo . Araujo (2005)

12. Factores reguladores… AGRONOMÍA U.C.V. Inherentes a la dieta Marcada reducción del consumo voluntario cuando la TEMPERATURA ambiental excede los 26 °C, ya que reducir consumo disminuye síntesis de calor metabólico. Mayor velocidad del VIENTO mayor capacidad de disipar calor, por reducción de HUMEDAD RELATIVA en la superficie corporal. Animales en pastoreo ajustan actividad diaria a factores ambientales • Contenido y balance de nutrientes • Contenido y estructura de pared celular • Presencia de metabolitos secundarios • Características orgonolépticas • Forma física • Nivel de oferta • Digestibilidad y tasa de pasaje Un mayor contenido de FND, y dentro de esta de complejos lignocelulósicos, se asocian a menor digestibilidad y tasa de pasaje, y consecuentemente, un menor consumo voluntario. Valores moderados imprescindibles para motilidad del tracto. En rumiantes de interés el concepto de FIBRA EFECTIVA. En general, los METABOLITOS SECUNDARIOS reducen consumo de alimento cuando se hallan presentes en grandes cantidades. Mecanismos de acción no claros, aunque demostrado daño en epitelio, reducción de absorción de nutrientes y alteraciones en receptores metabólicos, entre otros. Existen mecanismos de regulación del consumo voluntario por el BALANCE ENERGÉTICO del animal. Baja concentración de PROTEÍNA dietaria reduce consumo, siendo nivel crítico menor en rumiantes debido al reciclaje. Déficits de MINERALES o VITAMINAS reducen consumo por alteración de rutas metabólicas El SABOR es fundamental para garantizar consumo, y existen preferencias específicas. Rechazo general a alimentos con OLOR a heces, y preferencia por olores a sodio. Existe preferencia a ciertos forrajes, como el caso de conejos y equinos por la alfalfa. Sulfato de cobre 1 g/kg aumenta el consumo > 2 g/kg genera baja palatabilidad Magnesio 10 mg/kg PV/d Déficit reduce digest . celulosa Potasio Deficiencia causa inapetencia Sodio > 30 g Na/kg reduce el consumo Vitaminas A y D Deficiencia causa inapetencia Los pellets son consumidos en grandes cantidades con poca frecuencia, mientras que materiales de baja densidad (fibrosos) son ingeridos en pocas cantidades de modo frecuente. Mayor consumo en materiales molidos, asociado a una mayor tasa de pasaje. Inherentes al ambiente • Temperatura y humedad • Velocidad del viento • Radiación solar • Instalaciones Araujo (2005)

13. ESPECIE EDO. FISIOLÓGICO CANTIDAD VACUNO Vacas lecheras 50-70 l/animal/día 3-5 l/kg leche Vacuno de carne 7-9 l/ 100 kg PV Becerros (6 meses) 15-30 l/animal/día OVINO2-3 l/ kg MS CAPRINO4-5 l/ kg MS PORCINOCerdos de 20-50 kg 3-4 l/cab/día Cerdos de 50-100 kg 5-10 l/cab/día Cerdas en gestación 12-15 l/cab/día Cerdas lactantes 15-25 l/cab/día General 2,5-3 l/ kg MS AVESPrimer mes de vida 15-80 ml/cab/día Segundo mes 80-125 ml/cab/día 3-6 mes 125-150 ml/cab/día Ponedoras 150-250 ml/cab/día CONEJOSGeneral 250-700 ml/cab/día Conejas en lactación 2 l/cab/día El factor agua … AGRONOMÍA U.C.V. Ingesta Calidad Disponibilidad Optimo: < 1000ppm Al cuarto día de falta de agua el consumo se reduce al 27 % de ad libitum. Una reducción de 40 % en el suministro de agua, disminuye el consumo y producción de leche en 16 % Si el animal debe caminar mucho para tomar el agua, a menudo olvida tomar agua, y el incremento de osmomolaridad ruminal reduce el consumo. Ovinos son más sensibles debido a mayor viscosidad de la digesta. Una disminución moderada (0,75 ad libitum) reduce volumen de orina, sin efecto sobre el consumo. Sólidos Totales en Solución (ppm) Especie1000-2999 3000-4999 5000-6999 7000-10000 > 10000 AvesBreve diarrea Heces “húmedas” Riesgo Inaceptables No emplear No afecta produc. Mayor mortalidad Mayor mortalidad Menor crecimiento PorcinosDiarrea breve Rechazo temporal Evitar uso en Riesgo para animal Inaceptable sist. Intensivo en stress térmico Vacunos Sin problemas Reduc. consumo Evitar uso en Pobre producción Inaceptables LecherosBreve diarrea gestantes o lact. Produc. suboptima Usar en animales de baja producción. Fuente: NRC (2005)

14. Estimación del consumo voluntario… AGRONOMÍA U.C.V. • Métodos directos • Estimación en condiciones controladas (jaulas individuales) • Mediante equipos podales para detección de variaciones de peso (Telemetría) • Métodos indirectos • Medidas agronómicas • Muestreos seriados del pastizal (antes y después del pastoreo) • (Efectos del pisoteo, selectividad y crecimiento vegetal…?) • Comportamiento animal • Tiempo de pastoreo, número de bocados y tamaño del bocado • (Elevada variabilidad en la información generada…?) • Producción de heces • Relación entre volumen de heces y fracción indigestible de la dieta • (Dependiente de precisión en estimación de heces producidas y digestibilidad de la dieta)

15. AGRONOMÍA U.C.V. • Estimación de la producción de heces • A pastoreo con el uso de arneses • En jaulas metabólicas • Uso de marcadores • Sustancias inertes, no ser absorbido ni metabolizado, fácil mezcla con el alimento, no tóxicas, totalmente recuperables y de fácil cuantificación. • Empleados para determinar digestibilidad, producción fecal, consumo voluntario y tasa de pasaje. Tenemos: • Internos: fibra indigestible (FNDi ó FDAi) y lignina • Externos: óxido de cromo (Cr2O3), óxido férrico (Fe2O3), sulfato de plata (Ag2S), cobalto (Co), iterbio (Yb), cerio (144Ce) y lantano (140La), entre otros. En ambos casos, se emplean 7 a 10 días de adaptación y 5 a 7 días de colección de muestras • Mediciones asociadas • Digestibilidad (in situ e in vitro) • Selectividad (fistulas esofágicas, observación visual o histología vegetal) • Componentes de las ceras cuticulares (n-alcanos)

16. Actividad práctica… AGRONOMÍA U.C.V. • Revisar las expresiones de consumo en Tablas de Necesidades Nutricionales para especies de interés zootécnico • Reconocer las más importantes estructuras matemáticas para la estimación del consumo voluntario • Elaborar un cuadro con los resultados obtenidos, y efectuar su evaluación comparada

17. UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Departamento de Producción Animal Cátedra de Recursos para la Alimentación Animal Campus Maracay CONSUMO DE ALIMENTOS Conceptos e importancia en Producción Animal Dr. Álvaro Ojeda Septiembre, 2011

18. Disponibilidad de nutrientes… AGRONOMÍA U.C.V. 120 100 80 60 40 20 Marginal Moderada Consumo de alimento (%) Nivel Tóxico Requerimientos Severa 0 2 4 6 8 10 12 Contenido de nutrientes esenciales