Necesidades energeticas en vacas lecheras

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.

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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 PV^0,75	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 PV^0,75	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 PV^0,75 + 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

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* 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