lunes, 8 de octubre de 2012

Determinacion de energia



 DETERMINACION DEL VALOR ENERGETICO DE LOS ALIMENTOS 

Se desea calcular la ED, EM y EN que aporta una ración de caballos que contiene 18 MJ EN/kg MS.  
Alimentación: 
A un caballo de 500 kg se le suministran diariamente 8 kg de MS de esta ración. 
Energía digestible
Recogida de datos   
* El caballo produce diariamente 5 kg de heces con un contenido en MS del 65%. 
* La EB de las heces se determinó en un calorímetro y fue de 17 MJ EB/kg MS.  
Cálculos   
* ED de la ración: EB ingerida: 8 x 18 = 144 MJ, EB en heces: 5 x 0.65 x 17 = 55 MJ, ED = 144 - 55 = 89 MJ ED  
* Concentración energética de la ración: 89 MJ ED/8 kg MS = 11.1 MJ ED/kg MS  
* Digestibilidad de la energía bruta de la ración: 89 MJ ED/144 MJ EB = 62 %  
Energía metabolizable
Recogida de datos   
* El caballo excreta diariamente 130 g de nitrógeno en la orina.  
* El caballo produce diariamente 75 litros de metano.  
Cálculos   
* EM de la ración: ED ingerida: 89 MJ, EB en orina: 130 x 23 = 3 MJ, EB en metano: 75 x 40 = 3 MJ, EM = 89 - 6 = 83 MJ EM  
* Concentración energética de la ración: 83 MJ EM/8 kg MS = 10.4 MJ EM/kg MS  
* Eficacia de utilización de la ED de la ración: 83 MJ EN/89 MJ ED = 93 %  
* Metabolicidad de la energía bruta de la ración: 83 MJ EM/144 MJ EB = 58 %  
Energía neta
Recogida de datos   
* El caballo produce diariamente 25 MJ de extracalor.  
Cálculos   
* EN de la ración: EM ingerida: 83 MJ, Extracalor: 25 MJ, EN = 83 - 25 = 58 MJ EN  
* Concentración energética de la ración: 58 MJ EN/8 kg MS = 7.3 MJ EN/kg MS  
* Eficacia de utilización de la EM de la ración: 58 MJ EN/83 MJ EM = 70 %  
* Eficacia de utilización de la ED de la ración: 58 MJ EN/89 MJ ED = 65%  
* Biodisponibilidad de la energía bruta de la ración: 58 MJ EN/144 MJ EB = 40% 
Cuando no se dispone de instalaciones para determinar la energía digestible ó metabolizable, el aporte energético de las raciones se puede estimar a partir de su composición química. Sin embargo, estas ecuaciones no tienen en cuenta los efectos del posible contenido de sustancias indeseables en los alimentos, ó las interacciones de nutrientes, ó el efecto de los aditivos. Un par de ejemplos de estas ecuaciones son:  
        Aves: EM (kJ/kg) = 15.5 x g proteína + 34.3 x g grasa + 16.7 x g almidón + 13.0 x g azúcares 
        Cerdos: ED (kJ/kg) = 17.5 + 7.7 x g proteína + 15.7 x g grasa - 32.4 x g cenizas - 14.8 x g FND  
  
Los métodos para determinar la energía neta que aportan los alimentos.   
La energía neta obtenida de los alimentos va a ser utilizada para cubrir los gastos de mantenimiento (ENm) y de producción (ENp):  
     - la energía neta de producción (ó energía retenida) es la que contienen los compuestos químicos que forman las estructuras corporales y los productos animales.  
     - la energía neta de mantenimiento es el ATP utilizado para cubrir los gastos de mantenimiento; este ATP se consume integramente produciendo calor. Por lo tanto, la producción total de calor de los animales tiene dos componentes: por una parte el extracalor (debido a la ineficacia del metabolismo orgánico), y por otra el calor producido al utilizarse la energía neta de mantenimiento.  
La energía neta que aportan los alimentos se puede determinar bien estimando la producción de extracalor (por calorimetría directa ó por intercambio respiratorio), ó estimando la energía retenida (por balance de carbono y nitrógeno ó por otros métodos). En la realidad, estas técnicas solamente se utilizan en casos de alimentos muy concretos, y la mayoría de los valores de EN que se utilizan habitualmente son estimaciones a partir de la composición química y de la metabolicidad de los alimentos.  
Las técnicas de calorimetría también se utilizan para determinar las necesidades energéticas de mantenimiento de los animales.  
Calorímetro animal
a) La calorimetría directa.   
La determinación del extracalor mediante la calorimetría directa se realiza con calorímetros animales, y consiste en introducir al animal en un calorímetro y, mediante microsensores, determinar el calor que produce a partir de la variación de la temperatura, humedad y volumen del aire en el interior del calorímetro. Los calorímetros utilizados son del tipo de capa gradiente, que son caros y de delicada utilización, por lo que la calorimetría directa se utiliza poco.  
b) La calorimetría indirecta.   
La determinación de la energía neta mediante la calorimetría indirecta se realiza con cámaras respiratorias, pudiendo utilizarse dos técnicas: el intercambio respiratorio, y el balance de carbono y nitrógeno. El animal se introduce en la cámara respiratoria, donde se realizan una serie de determinaciones. Mediante la técnica del intercambio respiratorio se determina el extracalor producido por una ración a partir de la cantidad de O2 consumido, la cantidad de CO2 y CH4 producidos y la cantidad de nitrógeno excretado en la orina. Mediante la técnica del balance de carbono y nitrógeno se determina directamente la energía retenida al ingerir una ración; para aplicar esta técnica se determina la cantidad y composición del alimento ingerido y de las heces producidas, así como la cantidad de nitrógeno urinario excretado y la cantidad de CO2 y CH4 producidos.  
c) Otros métodos.   
Además de los métodos calorimétricos, también se puede estimar la energía retenida estudiando la composición del incremento de peso del animal alimentado con la ración a estudiar. Los principales métodos para estudiar la composición corporal de los animales son:  
     - método de los sacrificios comparativos: un lote de animales se sacrifica al principio del estudio, se tritura y en una bomba calorimétrica se determina la energía que contiene. Otro lote se alimenta con la ración a estudiar y al final del experimento también se sacrifica y se determina la energía que contiene. La diferencia entre ambos contenidos es la energía retenida procedente de la ración.  
     - método de densitometría: la densidad de los animales está relacionada con su composición química, por lo que conociendo las variaciones de densidad debidas al aporte de una ración se puede determinar la energía retenida. La densidad de los animales se puede determinar por inmersión de la canal en agua.  
     - método de la humedad corporal: el contenido en agua del cuerpo animal también está relacionado con su contenido energético. Para determinar el contenido en agua de los animales se estudia la cinética de dilución en los líquidos orgánicos de ciertas sustancias administradas al animal.

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