UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

Facultad de Agronomía

Departamento de Producción Animal

Maracay

REQUERIMIENTOS PROTEÍNA

Bases para su comprensión en especies de interés zootécnico

Dr. Álvaro Ojeda

Febrero, 2010

AGRONOMÍA

U.C.V.

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Proteína…

Proteína Cruda (PB)

Proteína Digestible (PD)

Proteína Metabolizable (PM)

Proteína Neta (EN)

Proteína fecal

Proteína Neta producción (Kpp)

Producción de gases en digestión

Nitrógeno urinario

Proteína Neta mantenimiento (Kpm)

Incremento calórico

Requerimientos de Proteína…No Rumiantes

Dietético

Metabólico

Dietético

Metabólico

Calor de fermentación

Calor de utilización de nutrientes

MODr

Bacterias

RUP

RDP

Proteína

Metabolizable

PNm PNlPNg

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AGRONOMÍA

U.C.V.Requerimientos de Proteína …Rumiantes

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AGRONOMÍA

U.C.V.

Valoración de la Proteína

I. Valoración de la Calidad

Razón de eficiencia proteica (PER)

Utilización neta de la proteína (NPU)

Digestibilidad verdadera de proteína (TPD)

Valor biológico (BV)

Valor de sustitución de proteínas (PRV)

Métodos microbiológicos

Otros...

PER= Ganancia de peso

Consumo PC (%)

NPU= N retenido

N ingerido

TPD= N ingerido – (N fecal – N fecal metabólico)

N ingerido

BV= NPU

DV

II. Valoración de los Requerimientos

Cantidad de AA´s absorbidos en intestino delgado

Métodos y cálculos de calidad proteíca

Proteína del citocromo

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AGRONOMÍA

U.C.V.

INRA (1970) …………………………. Proteína digerida en intestino (PDI)

Nórdico (1985) ……………………... AA verdaderamente absorbidos en ID (AAT= AA´s totales)

NRC (1985) ………………………… Proteína disponible (AP)

Australia (SCA, 1990) …………….. Proteína aparentemente digestible que ingresa ID

Tamminga et al. (1994) …………… Proteína verdadera digerida en ID (DVE)

Cornell (CNCPS, 1992) …………... Sistema integrado Energía/Proteína

Algunos Sistemas Disponibles …

Fuentes Proteína a nivel duodenal:

PDIA = Proteína dietaria (ó no degradable en rumen) disponible en ID

PDIM = Proteína microbial disponible en ID

Procedente del nitrógeno (PDIMN)

ó de la energía disponible (PDIME)

Observaciones Generales:

El sistema considera interacción P/E en rumen

Sobrestima valor del pasto ensilado y subestima reciclaje de N

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AGRONOMÍA

U.C.V.

PDI = Protéines vraies réellement digestibles dans I´Intestin grêle

Sistema Francés …(Leroy, 1970)

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AGRONOMÍA

U.C.V.Sistema Italiano …

Basado en Sistema Francés (PDI), con modificaciones en:

Sistema

Italiano PDI

Degrad. de Proteína Bolsas de nylon Solubilidad

AA´s en PDIA (%) 85 65

Digestibilidad de AA 0,85 0,70

Síntesis de PM (g/kg MOD) ** 135

** = (a x RDC) + (b x RDP) x 14,0 x 0,35

(a x RDC) : mol ATP/ g CHO degradable en rumen

(b x RDP) : mol ATP/ g PC degradable en rumen

Constantes: YATP (14,0) y Proteína cruda en célula microbial en BS (0,35)

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AGRONOMÍA

U.C.V.

Postulados:

Nitrógeno total:

Nitrógeno degradable en rumen (RDP).

Nitrógeno dietario sobrepasante (UDP)

Disponibilidad energética limita YATP

Se fija digestibilidad aparente de UDP y Proteína microbial neta (PMN)

Proteína Metabolizable (MP = AA absorbidos x 6,25) basada en:

N rápidamente degradable puede convertirse PM con eficiencia < 1

N insoluble en detergente ácido es indegradable.

La eficiencia de uso de la energía fermentable en síntesis de

PC microbial es una función no lineal del Plano Nutricional

Sistema Británico…(AFRC, 1992)

AGRONOMÍA

U.C.V.

Rápidamente

fermentable0,8

1,4 – 1,8 gN / MJ

Nitrógeno Consumido

FME

Consumida

N-amínico

microbial

N-endógeno

basal

N - urinarioN - fecal

Lentamente

fermentable1,0

No fermentable

UDN

0,9 (UDN-FAD)

N-amino

realmente absorbido

0,85

1 - Ka

N-retenido

Ka

N-microbial0,75

AFRC (1992)

N-FAD

FME= Energía Metabolizable Fermentable

Requerimientos de proteína y energía unidos

Proteína total

Proteína degradable en rumen

Proteína sobrepasante

Reciclaje de N2 en tracto digestivo

* Con dieta de 8% PC = 46%

* Con dieta de 14% PC = 14%

Premisas:

Proteína = N x 6,25

Requerimientos como proteína neta y absorbible.

Aporte de proteína microbial a la fracción absorbible.

Suplencia dietaria de UDP y RDP.

Requerimientos proteicos consideran síntesis microbial y reciclaje.

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AGRONOMÍA

U.C.V.

Sistema Americano…(NRC, 1985)

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AGRONOMÍA

U.C.V.

Sistema de Proteína MetabolizableNRC (2001)

PM

Aporte

CPM

Aporte

RUP

Requerimientos

Netos de AA

Proteína Metabolizable (PM)

Proteína verdadera que es digerida y su componente

AA absorbido por el intestino.

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AGRONOMÍA

U.C.V.

Sistema de Proteína MetabolizableNRC (2001)

Proteína Metabolizable (PM) reemplaza Proteína absorbible.

Proteína degradable (RDP) y sobrepasante (RUP).

Proteína Microbial (CPM) se predice a partir del consumo de MOd y no EN.

El sistema considera que RUP es afectado por consumo de MS, nivel deconcentrado y FND de la ración.

Se asignan estimados de degradabilidad del RUP (50-100%).

Se calcula flujo de aminoácidos esenciales digestibles (EAA) y sucontribución a la CPM

NRC (2001):

Proteína Metabolizable (PM)

Proteína verdadera que es digerida y su componente

AA absorbido por el intestino.

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AGRONOMÍA

U.C.V.

Endógeno proteico urinario

UPN = 2,75 x PV0,50

Req. en unidades de MP = 4,1 x PV0.50

Pérdidas dérmicas

SPN = 0,2 x PV0,60

Req. en unidades de MP = 0,3 x PV0,60

Proteína fecal metabólica

MP= [(Consumo (kg MS) x 30) – 0,50 ((MPbact./0,80)- MPbact)

Secreciones endógenas

MP = 1,8 x CMS (kg)

Requerimientos de Mantenimiento …

Mantenimiento= 1+2+3+4

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AGRONOMÍA

U.C.V.

PC leche (kg/día) = Prod. Leche (kg/día) x (proteína láctea verd./100)

Req. MPl (g/día) = (Prot. en leche (kg/día)/0,67) x 1000

Eficiencia de uso de MP para lactación= 0,67

Requerimientos para Lactación …

Requerimientos para gestación …

MPPregn (g/día)* = [(0,69 x gestación (días) -69,2] x (CBW/45)/EffMPregn

Eficiencia de uso de MP para gestación (EffMP)= 0,33

CBW= Peso del becerro

* Válido para gestación de 190 a 279 días

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AGRONOMÍA

U.C.V.Sistema Cornell …(CNCPS, 1995)

Fracciones N no proteico

Nitrogenadas Proteína potencialmente degradable (Rápida/Intermedia/Lenta -FND)

Proteína indegradable (ligada a FAD)

El sistema valora el aporte de AA´s con valores de K diferentes para cada uno,

excepto en el caso del crecimiento por carecer de suficiente información.

Aminogramas de:

Proteína sobrepasante

Microbial ..... 15 % Ácidos nucleicos

25 % Ligado a pared celular

60 % Citoplasmático

Critica NRC en función a:

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AGRONOMÍA

U.C.V.Sistema Cornell …(CNCPS, 1995)

Consideran un solo pool de nitrógeno.

Utilizan al TDN para estimar la síntesis de proteína microbiana.

No dividen a los microorganismos en función de los CHO o el N que utilizan

No ajustan las eficiencias de crecimiento microbiano en función de su tasa de

crecimiento, la disponibilidad de aminoácidos y el pH.

No integran las tasas de de fermentación de CHO y proteínas.

Critica NRC en función a:

PV de baja degradabilidad en el Rumen

Fracción B3

PV insoluble en detergente neutro

PV soluble en detergente ácido

PROTEINA CRUDA (PC)

Nitrógeno No Proteico

(NNP)

Fracción A

(Urea, ácido úrico, amonio,

nitratos ,biuret)

PV Rápidamente degradable en el Rumen

Fracción B1

Precipitable en ATA

Proteína Verdadera

(PV)

Fracción B

Nitrógeno No Disponible

(NND = NIDA)

Fracción C

PV de mediana degradabilidad en el Rumen

Fracción B2 = 100-(A+B1+B3+C)

Russell et al. (1992)

Fracciones de la Proteína en

Alimentos para Rumiantes …

AGRONOMÍA

U.C.V.

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Proteína…

AGRONOMÍA

U.C.V.

Proteína degradable en rumen

Tasa de degradación en rumen y de pasaje de la digesta

Síntesis de proteína microbial en función de la energía

Proteína verdadera en proteína microbial

Reciclaje de N-úrico en rumen

Absorción de aminoácidos de origen microbial en intestino

Absorción de aminoácidos de origen dietario sobrepasante

Pérdidas endógenas

Eficiencia de conversión de AA´s absorbidos

Proteína requerida en mantenimiento y producción

Requerimientos en Vacunos…

Aunque los sistemas tienen la misma base, se observa:

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AGRONOMÍA

U.C.V.

Requerimientos en Vacunos…

Aunque los sistemas tienen la misma base, se observa:

Tasa de pasaje de la digesta:

Sistema Escandinavo: 0,08

Sistema Suizo: 0,045 (forrajes) y 0,06 (concent.)Otros: Valores variables

Crecimiento microbial:

Sistema Escandinavo: 125 g/ kg HCO deg.

Sistema Francés: 135m g/kg MOD

Otros: Valores variables

Predicción de síntesis de proteína a partir de:

PDI …………….. MO fermentable

NRC ……...……. TDNNórdico .………. CHO´s digestiblesAustraliano …….. Energía metabolizable

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AGRONOMÍA

U.C.V.

Requerimientos en Ovinos…

Requerimientos .............. Proteína Neta

Proteína en dieta :

AFRC (1992) Metabolizable

CSIRO (1990) Aparentemente digestible

saliendo del estómago

NRC (1985) “Proteína” absorbible

INRA (1989) PDI

Kp

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Proteína…

AGRONOMÍA

U.C.V.

Proteína cruda .................... N x 6,25

NNP .................................... Proteína microbial

ARC (1981) Proteína ideal

NRC (1998) Req. de aminoácidos basados en:

Digestibilidad ileal verdadera

Digestibilidad ileal aparente

Total

INRA (1989) Proteína bruta + AA´s

Requerimientos en Porcinos …

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AGRONOMÍA

U.C.V.

Proteína cruda .................... N x 6,25

Aminoácidos y sus variantes

Variaciones en requerimientos

Relaciones entre AA´s

Conversión de AA´s a vitaminas

Disponibilidad de AA´s

Requerimientos en Aves …

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AGRONOMÍA

U.C.V.

NRC (1998) Proteína cruda degradable (PCD)

INRA (1989) MADC (PCD – NNP)

NNP ------------------- Importante si es disponible pre-cecalmente

PCD MADC(g/kgMS) K (g/kgMS)

Forraje fresco 130 0,90 117

Heno gramínea 50 0,85 43

Silaje 150 0,70 105

Requerimientos en Equinos …

Zonas de Clima Templado

Metas de Producción definidas.

Consumos estandarizados.

Condiciones climáticas controladas.

Materias primas de alto valor biológico.

Zonas de Clima Tropical

Amplia variabilidad genética.

Clima no controlado.

Consumo potencial poco conocido.

Recursos de calidad variable.

Procesamiento variable.

Presencia de Metabolitos Secundarios.

Deficiencia nutrientes esenciales.

Distención ruminal.

Desbalance de nutrientes.

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AGRONOMÍA

U.C.V. A considerar en nuestras

condiciones …

AFRC, 1993. Energy and protein requirements of ruminants. CAB

international, Wallingford, UK, 159 p.

AFRC, 1998. Respuestas en la Composición de la Leche a la Ingestión

de Nutrientes por las Vacas Lecheras. (González, V. ed). Edit. Acribia,

S.A.. Zaragoza, España. 119 p.

Guada, J. 1997. Características del sistema de Cornell (CNCPS) como

modelo de valoración proteica y energética para rumiantes. En:

Avances en nutrición y alimentación animal: XII Curso de

Especialización FEDNA (Ed. Paloma García Rebollar, Carlos de Blas

Beorlegui, Gonzalo G. Mateos). Madrid. España. pp. 305-327

NRC, 2001. Nutrient Requeriments of Dairy Cattle. 7th Edic. National

Academy Press. Washintong, DC. 379p.

INRA, 1988. Alimentation des Bovins, Ovins, et Caprins. (R. Jarrige, ed.).

Institut National de la Recherche Agronomique. Paris, Francia.

AGRONOMÍA

U.C.V.

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