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Necesidades energeticas en vacas lecheras

Sistemas de valoración energética para vacas lecheras

Publicado: 12 de julio de 2010
Por: Andrés L. Martínez Marín, Departamento de Producción Animal. Universidad de Córdoba. España.
En el presente trabajo se hace una breve reseña histórica de los sistemas de valoración energética para vacas lecheras y se muestran comparaciones entre algunos ellos en cuanto a la valoración de las necesidades de energía para las funciones corporales y el contenido energético de alimentos comunes.
 
INTRODUCCIÓN
La ciencia de la nutrición de los rumiantes ha experimentado un avance enorme en los últimos doscientos años. La mejora de las técnicas analíticas, la identificación de las rutas metabólicas y la comprensión de los procesos digestivos han contribuido a dicho avance (Sundstol, 1993). La primera referencia recogida en relación a la alimentación científica de las vacas lecheras proviene del alemán Haubner en torno a 1840, pero el primer estándar de alimentación fue formulado en 1858 por H. Grouven (Kriss, 1931).
Desde entonces se han propugnado numerosos sistemas de valoración de necesidades y de estimación del aporte energético de los alimentos para vacuno lechero pero basados fundamentalmente en dos principios de origen europeo (Gouin, 1935): la digestibilidad de los nutrientes (Wolff, 1874), y la capacidad de los mismos para reemplazarse como fuentes de energía realmente utilizable por el organismo animal (Kellner, 1905).
 
SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN
La digestibilidad de los principios energéticos contenidos en los alimentos como base para el establecimiento de una norma científica de alimentación del ganado se debe a Wolff-Lehmann, cuyas tablas fueron muy difundidas (Revuelta, 1963). Sin embargo, el mayor exponente de los sistemas basados en la digestibilidad de los nutrientes ha sido el de nutrientes digestibles totales (TDN), usado durante décadas en Estados Unidos aunque no sin críticas a sus errores y limitaciones (Moore et al., 1953; Maynard, 1953).
En cuanto a los sistemas de energía neta, a diferencia del sistema de equivalentes almidón de Kellner cuyo uso fue adoptado en numerosos países, el sistema de energía neta expresado en calorías propuesto casi simultáneamente por H.P. Armsby y sus colaboradores en Estados Unidos (Armsby y Fries, 1915; Kriss, 1925; Forbes y Kriss, 1925; Forbes et al., 1926), no tuvo prácticamente implantación (Blaxter, 1956). Los sistemas desarrollados a partir de los principios de Kellner tuvieron inicialmente mayor implantación en Europa (Van der Horning y Alderman, 1988) y fueron modificados en su aplicación prácticamente de país a país de acuerdo con nuevos datos derivados tanto de pruebas de balance de energía como calorimétricas  -unidades alimenticias (Hansson, 1934), energía neta cebo (Mollgard, 1929, citado por Blaxter, 1962), unidades forrajeras (Leroy, 1954), energía neta grasa (Nehring et al., 1969; Schiemann et al., 1971; Nehring y Haenlein, 1973), unidad alimenticia lactación (Van Es, 1975), unidades forrajeras leche (INRA, 1978; INRA, 1988; INRA, 2007), unidad alimenticia vacuno (Moller et al., 1983). En Estados Unidos, los trabajos realizados por los investigadores del grupo de Beltsville a finales de los años 60 y comienzos de los años 70 del siglo XX (Flatt, 1966; Moe et al., 1970; Tyrrell et al., 1970; Moe et al., 1971; Moe y Tyrrell, 1972; Moe et al., 1972) impulsaron la utilización de un sistema basado en la energía neta de lactación (ENL) que ha ido reemplazando al sistema TDN desde 1978 (NRC, 1978; NRC, 1988; NRC, 2001). Por otro lado, a partir de la conceptos desarrollados por Blaxter (Blaxter, 1962), el Agricultural Research Council británico propuso en 1965 la sustitución gradual del sistema de equivalentes almidón por un sistema de energía metabolizable, justificándolo principalmente por ser esta una medida independiente de la función productiva (ARC, 1965). A partir de 1975, el sistema de energía metabolizable reemplazó definitivamente la utilización del sistema de equivalentes almidón en el Reino Unido (MAFF, 1975; ARC, 1980; AFRC, 1990; AFRC, 1993).
A los mencionados sistemas empíricos se han unido en años recientes modelos mecanicistas más o menos complejos (CNCPS, 1990; CPM-Dairy, 1998; FIM, 2004; Molly, 2007; NorFor, 2007). El objetivo de estos sistemas es integrar la información derivada de las pruebas experimentales con el conocimiento de los principios digestivos y metabólicos subyacentes (Baldwin, 1995). En cualquier caso, cada nuevo sistema o revisión de los existentes ha pretendido mejorar la precisión de los cálculos de necesidades y aportes nutritivos de forma que su aplicación práctica contribuyera a una mayor eficiencia productiva y/o medioambiental.
En el presente trabajo se comparan las necesidades y los aportes de energía neta de lactación según Hansson (1934) -UA-, Schiemann et al. (1971) -ROSTOCK-, MAFF (1975) -MAFF-, NRC (2001) -NRC- e INRA (2007) -INRA-.
 
NECESIDADES ENERGÉTICAS PARA LAS FUNCIONES CORPORALES
Animal modelo utilizado para los cálculos: vaca Holstein de 5 años de edad y tres partos; peso vivo e índice de estado de canres al parto: 680 kg y 3,75 (escala de 1 a 5); producción lechera: 10000 kg en 305 días con 3,5% y 3,1%, de grasa y proteína al pico; reservas corporales movilizables: 93 kg. La curva de producción de leche se ha calculado según INRA (2007), y las de grasa, proteína y lactosa según CNCPS (1990). Las reservas movilizables han sido calculadas de acuerdo con Williams et al. (1989). Las necesidades de gestación no se han tenido en cuenta pues de acuerdo con NRC (2001) únicamente son importantes a partir de 190 días desde la concepción (aproximadamente 280 días de lactación).
La figura I muestra la evolución de la producción lechera y el peso vivo de acuerdo a las características indicadas. En la tabla 1 se muestran los factores empleados en el cálculo de las necesidades energéticas para las diferentes funciones corporales. En la tabla 2 se muestran las necesidades calculadas en tres momentos de la lactación. La figura II muestra la evolución de las necesidades energéticas a lo largo de la lactación según los diferentes sistemas comparados.
 
CONTENIDO DE ENERGIA DE LOS ALIMENTOS
En la tabla 3 se recoge la valoración energética de varios alimentos comunes calculada a partir de los datos de composición química de CPM-Dairy 1.0 (datos no mostrados) y convertida a ENL utilizando los factores apropiados reseñados en las publicaciones de referencia de cada sistema.
En los sistemas en que es necesario utilizar coeficientes de digestibilidad para el cálculo del valor energético de los alimentos (UA, ROSTOCK y MAFF) se han utilizado los publicados por Hansson (1934), completándose con los de MAFF (1971) y los de CVB (2000) en ausencia de aquellos. Los coeficientes de digestibilidad no han sido corregidos de acuerdo a Schneider et al. (1951), asumiendo la representatividad de los mismos (Schneider et al., 1950) a pesar del error implícito (Schneider y Lucas, 1950). El cálculo del valor energético de los alimentos en el sistema UA se ha modificado ligeramente sustituyendo los valores de proteína verdadera por los de proteína bruta en la ecuación (Revuelta, 1963). Los valores de ENL de NRC e INRA se han calculado a partir de las ecuaciones de regresión apropiadas indicadas en las publicaciones de referencia de ambos sistemas.
 
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
Los sistemas de valoración de necesidades y aportes energéticos para el ganado vacuno lechero tienen un esquema de cálculo parecido aunque los valores aplicados a los procesos corporales son algo diferentes, sobre todo en lo referido al cambio peso. No obstante, la valoración global de las necesidades de energía es relativamente similar, exceptuando al sistema de unidades alimenticias que no tiene en cuenta las variaciones de peso a lo largo de la lactación.
Las diferencias en la valoración del contenido energético de los alimentos son igualmente poco importantes entre los sistemas más modernos. El antiguo sistema de unidades alimenticias ofrece los valores más elevados, debido probablemente a la sobrevaloración energética de la proteína de los alimentos que hace este sistema para tener en cuenta la mayor eficiencia de utilización de la misma en el crecimiento y la lactación. En sentido contrario, la menor valoración corresponde a INRA cuando se aplica la corrección (reducción aproximada de 10%) para tener en cuenta el efecto negativo de las interacciones digestivas asociadas con un elevado porcentaje de concentrado en la ración.
En conclusión, las similitudes entre los sistemas de valoración energética para vacas lecheras indican que aquellos más modernos se sustentan en un elevado grado en los avances conseguidos en su momento por los más antiguos. Sin embargo, al margen de cual sea la precisión real, el nutricionista profesional debería tener en cuenta que la elección de un sistema particular para diseñar raciones de vacas lecheras puede afectar al coste final de las mismas debido a las diferencias entre ellos.
 
BIBLIOGRAFÍA
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Wolff, E. 1874. Die landwirtschaftliche fütterungslehre. Stuttgart.
 
TABLAS Y FIGURAS
Tabla 1: Factores utilizados para el cálculo de las necesidades energéticas.
Sistema
Mantenimiento
LCG4%
Cambio de peso
Notas
Negativo
Positivo
UA
0,67 UA/100 kg PV
0,37 UA/kg
N/D
N/D
1 UA = 2,1 Mcal ENL
ROSTOCK
26 EFr/kg PV0,75
285 EFr/kg
1620 EFr/kg
2000 EFr/kg
1000 EFr = 2,5 Mcal ENL
El valor resultante se incrementa un 10%
MAFF
MJ EM/d=
8,3 + 0,091*PV
1,694 MJ EM/kg
28 MJ EM/kg
34 MJ/kg
Todos los valores incluyen un incremento del 5%.
ENL = EMmp*kl    
kl = 0,62
NRC
0,08 Mcal
ENL/kg PV0,75
0,75 Mcal ENL/kg
VEg*0,82
Mcal ENL/kg
VEg*0,85
Mcal ENL/kg
VEg depende del índice de estado de carnes
INRA
0,041 UFL/kg PV0,75
 + 10% por actividad
0,44 UFL/kg
4,0 UFL/kg
4,5 UFL/kg
1 UFL = 1,7 Mcal ENL
Abreviaturas: UA, unidades alimenticias; PV, peso vivo; EFr, energía neta grasa para vacuno; EM, energía metabolizable; DEG, días de gestación; EMmp, energía metabolizable para mantenimiento y producción; Kl, eficiencia de lactación; ENL, energía neta de lactación; PT, peso del ternero al nacimiento; VEg, valor energético del cambio de peso; UFL, unidades forrajeras leche; SEG, semana de gestación.


Tabla 2: Necesidades energéticas para las distintas funciones corporales en tres momentos de la lactación.
 
 
SISTEMA
media
d.t.
ENL (Mcal/d) para:
DEL
UA
ROSTOCK
MAFF
NRC
INRA
 
 
 
 
 
 
 
 
 
mantenimiento
60
8,3
8,5
9,2
9,5
9,1
8,9
0,5
150
8,5
8,7
9,3
9,8
9,4
9,1
0,5
240
9,0
9,1
9,8
10,2
9,7
9,6
0,5
 
 
 
 
 
 
 
 
 
producción
60
28,7
28,9
29,1
27,7
27,6
28,4
0,7
150
25,5
25,7
25,6
24,4
24,5
25,1
0,6
240
21,7
21,9
21,3
20,3
20,9
21,2
0,6
 
 
 
 
 
 
 
 
 
cambio de peso
60
n/a
-1,5
-1,4
-1,8
-2,2
-1,7
0,4
150
n/a
1,5
1,4
1,7
2,1
1,7
0,3
240
n/a
3,0
2,7
3,7
4,1
3,4
0,6
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabla 3: Energía neta de lactación de varios alimentos.
Contenido de ENL (Mcal/kg MS) según
UA
ROSTOCK
MAFF
INRA
INRA*
NRC
Heno de alfalfa
1,11
1,06
1,22
1,16
1,04
1,37
Silo de maíz
1,55
1,46
1,56
1,41
1,27
1,45
Heno de avena
0,87
1,08
1,14
1,12
1,01
1,26
Paja de cereales
0,39
0,81
0,83
0,66
0,59
0,70
Cebada molida
2,41
1,78
2,03
1,84
1,66
1,81
Maíz molido
2,37
1,86
2,09
2,04
1,84
1,98
Harina de soja 44
2,08
1,51
1,81
2,01
1,81
2,07
Harina de girasol 28
1,47
1,19
1,40
1,28
1,15
1,48
Pulpa de remolacha
2,00
1,64
1,85
1,75
1,58
1,55
Salvado de trigo
1,66
1,43
1,51
1,33
1,20
1,44
Cebadilla deshidratada
1,67
1,69
1,64
1,41
1,27
1,88
Gluten feed de maíz
2,18
1,69
1,90
1,85
1,67
1,81
Semilla de algodón
2,31
2,14
1,87
1,79
1,61
1,96
Melaza de remolacha
2,05
1,50
1,76
1,72
1,55
1,77
Cascarilla soja
1,98
1,68
1,78
1,72
1,55
1,46
Gluten meal
2,52
1,74
2,12
2,41
2,17
2,38
Pulpa de cítricos
1,80
1,76
1,91
1,99
1,79
1,69
media
1,79
1,53
1,67
1,62
1,46
1,65
desviación típica
0,58
0,34
0,36
0,43
0,38
0,38
*Valor en una ración con al menos el 50% de concentrado.
 
Figura I: Variación de la producción lechera y el peso vivo a lo largo de la lactación*
Sistemas de valoración energética para vacas lecheras - Image 1
* Peso vivo: 680 kg; producción lechera en 305 días: 10000 kg; reservas corporales movilizadas: 93 kg. Curva de producción calculada según INRA (2007). Curva de peso vivo calculada según Williams et al. (1989).

Figura II: 
Evolución de las necesidades energéticas totales a lo largo de la lactación según diferentes sistemas. 
Sistemas de valoración energética para vacas lecheras - Image 2 
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Andrés Luis Martinez Marín
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Ricardo Araujo
14 de julio de 2010
Muy interesante el articulo, he trabajado con lo de ENl por mucho tiempo, pero ultimamente con CPM dayri en base a almidones y azucares creo que se logra un mejor ajuste de los valores energeticos saludos
Claudio E. Glauber
UCES
12 de julio de 2010
Muy interesante el artículo. Podría involucrar la condición corpral(SCORE CORPORAL) con el BEN postpartal, nadir y los efectos en desempeño reproductivo de vacas lecheras. Felicito por el artículo y también por el campeonato obtenido. GRACIAS. Atentamente, Claudio Glauber.
Lilia Vargas
Lilia Vargas
23 de marzo de 2011
Este articulo me parece muy completo y sustentado para laas personas que nos interesa el tema y tenemos relacion concidero que nos aporta conocimientos valiosos gracias
Alberto Pernia
3 de septiembre de 2010
Felicitaciones al Dr. Martinez. Importante tema para las ganaderias dedicadas a la producción de leche, ya que entre los factores que intervienen con mayor peso para que una vaca pueda expresar todo su potencial genético, es precisamente la nutrción Bien Balanceada proteica y energéticamente. y como lo he mensionado en otros foros, ninguna especie de graminea tropical puede llegar a cubrir los requerimientos de un animal que produzca más de 7 Lt día, sin que se vea afectada su Condición Corporal a lo largo de su lactancia. Saludos.
Manuel Molina Loustaunau
2 de septiembre de 2010
EL ARTICULO ES EXCELENTE, SE OBSERVA MUCHA INFORMACION. A MI ME GUSTARIA CONOCER LAS DIFERNCIA SIGNIFICATIVAS DESDE EL PUNTO DE VISTA a) ESTADISTICO -AUNQUE SE OBSERVA EN LAS GRAFICAS- QUE NO EXISTE, ADEMAS, b)SI YO UTILIZO CUALQUIERA DE LOS SITEMAS DE CALCULO CUANTO ME AHORRARIA EN DIERO Y SI ESTADISTICAMENTE Y ECONOMICAMENTE ES SIGNIFICATIVO. c) SI UTILIZANDO LOS SISTEMAS PRECISOS PUEDO TENER UN IMPACTO ECOLOGICO AL UTILIZAR MENOS ENERGIA EN LA ALIMENTACION Y PRINCIPALMENTE DEJAR DE UTILIZAR GRANOS QUE DESGASTAN EL SUELO O FORRAJES CON ALTO USO DE FERTILIZANTES QUIMICOS Y MAQUINARIA, COMBUSTIBLES FOSILES, ETC. d) SI LLEGAR A ESTE GRADO DE EXACTITUD ME DARIA MAS TIEMPO DE VIDA PRODUCTIVA DEL GANADO ALIMENTADO CON TANTA PRESICION. EN GENERAL, LOS COSTOS DE LAS EXTERNALIDADES Y MAS BIEN EL AHORRO PARA MEJORAR EL INGRESO Y LAS UTILDADES NETAS DE LOS PRODUCTORES. EN MEXICO EL 90[percent] DE LOS PRODUCTORES SON TAN PEQUEÑOS Y FALTA DE CONOCIMIENTOS TECNICOS COMO PARA PAGAR UN ASESOR Y ELLOS DEPENDEN DE LOS GRANDES CONSORCIOS QUE VENDEN SUS ALIMENTOS CONCENTRADOS, ESTE TIPO DE PRODUCTORES SE BASAN EN LA PUBLICIDAD DE LOS FABRICANTES QUE TODOS OFRECEN EL MEJOR PRODUCTO, SOLO CREEN EN LOS QUE A SU CRITERIO -ESCASO- SELECCIONAN MAS POR LA PUBLICIDAD QUE POR EL CONOCIMIENTO. AGRADEZCO SU ATENCION.
Rafael Campos Gutierrez
Universidad Nacional Experimental Simón Rodriguez UNESR
15 de julio de 2010
Muy interesante articulo, si agregamos a esta información el aspecto reproductivo, intervalo entre partos, días vacios y otros que influyen en el costo de producción podremos hacer mas eficientes las fincas productoras de leche. los felicito y les agradeceria en futuros trabajos incluir la parte reproductiva
Francisco Gomez
13 de julio de 2010
Lo importante y critico en la nutricion animal es llegar a comprender ,que las variables nutricionales estan dadas en forma unica en cada hato y con cada grupo de elementos disponibles que sean estudiado bajo conceptos bromatologicos,donde las raciones programadas lleguen a equilibrar ,las necesidades estudiadas. Es buscar con la asesoria veterinaria,el nutriologo y el propio entorno a tener el equilibrio en costos similar al mantenimineto de la produccion y la condicion corporal.
Jorge Guerrero
13 de julio de 2010
da gusto leer un artículo que intenta acercarnos al uso del sentido común . esta claro que no hay verdades absolutas y por ahora el ojo del técnico ayuda a ajustar los sistemas a nuestras realidades. Creo que en altos niveles de consumo deben tomarse en cuenta los tamaños de partícula porque afectan la velocidad de fermentación y-o de digestión intestinal afectando consecuentemente nuestros cálculos del aporte energético de los alimentos en cuestión. No aporta la misma energía un maíz que se fermenta en el rumen con respecto al mismo maíz digeriendose en el intestino habiendo salteado el rumen .Entendiendo que el maíz digerido y absorbido en el intestino es mas eficiente o tiene mayor valor energético que el que sufriera digestión ruminal , que valor energético podríamos asignarle. me gustó el encare del artículo así como su nivel técnico.Gracias.
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