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Evolución de los sistemas de evaluación energética en rumiantes

Escrito por: Alejandro Alcamí , Fernando Bacha Baz - Director Técnico de NACOOP y Director técnico nutriNews, sección Rumiantes.
energética

Introducción

El conocimiento de la estimación de las necesidades energéticas de los rumiantes ha experimentado una evolución continua, como consecuencia del avance en el conocimiento de la fisiología digestiva, el metabolismo y la nutrición animal.

A lo largo del tiempo se han desarrollado diferentes sistemas de valoración energética, cada uno de ellos con el propósito de mejorar la precisión en la predicción de la respuesta productiva de los animales y por lo tanto en la formulación de raciones.

Los primeros sistemas de evaluación expresaban el valor energético de los alimentos mediante los denominados equivalente heno, creado por Thaer en 1809, le asignaba a cada alimento una equivalencia con la energía que aportaban 100 kg de heno de pradera de buena calidad.

Posteriormente sustituido por el sistema de equivalente almidón, desarrollado por Kellner en 1905, que supuso una mejora respecto al anterior, mide que cantidad de energía proporciona un kg de almidón, aunque presentaba importantes limitaciones para describir el aprovechamiento energético de los distintos alimentos.

Como resultado de los avances científicos alcanzados durante la segunda mitad del siglo XX, ambos sistemas fueron reemplazados por el Sistema de Energía Metabolizable (ME), que constituyó durante décadas la base de la alimentación de los rumiantes.

Posteriormente, se generalizó la utilización de las necesidades en “energía neta” (EN) bien sea de lactación (ENl) o dividida en dos, energía neta de mantenimiento (ENm) y energía neta de crecimiento (ENc) utilizadas en animales de cebo.

Últimamente en el ganado lechero, se ha dado lugar al desarrollo del concepto de Energía Metabolizable Fermentable (FME) y, finalmente, al Sistema de Proteína Metabolizable (MP), en el que la disponibilidad simultánea de energía y nitrógeno, para la microbiota ruminal adquiere un papel fundamental, igual que las necesidades del animal hospedador.

Los sistemas modernos proporcionan una estimación más precisa del valor nutritivo de los alimentos y de las necesidades de los animales.

Sin embargo, debido a la complejidad de los procesos digestivos y metabólicos, propios de los rumiantes, continúan existiendo situaciones en las que las predicciones obtenidas pueden diferir de la respuesta observada en condiciones de campo.

La incorporación de la utilización de programas informáticos para equilibrar las raciones ha supuesto un importante avance en la nutrición. Estas herramientas permiten integrar un elevado número de variables y facilitan la formulación de dietas adaptadas a los distintos niveles de producción. Pero hay que tener bien claro que la precisión de cualquier programa de formulación depende directamente de la calidad de la información utilizada.

La exactitud de los análisis de los alimentos, especialmente de los forrajes, así como la correcta estimación del consumo voluntario y de las necesidades de los animales, condicionan la fiabilidad de las recomendaciones obtenidas.

En la práctica, las diferencias existentes entre la composición real de los alimentos y los valores utilizados por los programas, pueden originar desviaciones importantes entre la producción prevista y la alcanzada en la explotación.

Esta situación es especialmente frecuente cuando se emplean ensilados, pastos frescos u otras materias primas cuya composición química presenta una elevada variabilidad.

La utilización de la energía o metabolismo energético, comprende el conjunto de procesos mediante los cuales el organismo transforma los nutrientes absorbidos a partir del aparato digestivo en energía utilizable para el mantenimiento y la producción.

La energía metabolizable disponible puede destinarse al mantenimiento de las funciones vitales, la regulación de la temperatura corporal, la actividad física, el crecimiento, la gestación y la producción de leche.

Cuando el aporte energético de la dieta resulta insuficiente para cubrir estas necesidades, el animal moviliza sus reservas corporales, principalmente las que se encuentran en forma de grasa, aunque, la movilización de reservas en forma de músculo se realiza de manera más inmediata.

Estos procesos provocan un descenso de la condición corporal, y además tiene un límite que depende del individuo. En general lo que sucede es, la producción de leche de la vaca aumenta más rápido que su capacidad de ingesta de alimento, alcanzando sus máximos de 4 a 7 semanas y de 8 a 22 semanas después del parto respectivamente (Ingvartsen, 2006).

El balance energético negativo (NEB) se debe principalmente, aunque no únicamente, a la reducción de la ingesta de materia seca alrededor del momento del parto.

La tasa y la cantidad de cambios en la puntuación de condición corporal (BCS) y el grosor de la grasa dorsal son buenos indicadores de la movilización de la reserva energética corporal en la lactancia temprana (Grummer et al., 2004).

Por tanto, las reservas de energía son un componente clave de la producción de leche. La investigación en esta área ha descubierto la relación entre un aumento de la producción de leche, con una mayor actividad de enzimas lipídicas en el tejido adiposo, y más recientemente con una mayor expresión de genes implicados en la movilización de la grasa corporal (Summer, J.M. and J.P. McNamara, 2007; Guo, Y., et al. 2026).

Por ejemplo, el sistema Feed into Milk (FiM, usado principalmente en UK) considera, de forma general, unas necesidades aproximadas de 80 MJ (19.120 kcal) de energía metabolizable por día, para el mantenimiento de una vaca lechera adulta.

Aunque este valor puede parecer elevado respecto a otros sistemas, debe interpretarse conjuntamente con las diferencias existentes en la estimación de la energía destinada a la producción de leche.

Los modelos híbridos más recientes derivados del sistema de proteína metabolizable ofrecen, según diversos autores, estimaciones más ajustadas de las necesidades energéticas.

Las tablas de necesidades energéticas constituyen herramientas de referencia para estimar las necesidades de mantenimiento, crecimiento y producción de los animales.

Aunque algunas de ellas fueron desarrolladas hace varias décadas, continúan siendo de utilidad práctica, especialmente cuando se interpretan junto con parámetros como el valor Q (tasa de ingesta calórica) que es un índice fundamental en la nutrición animal, relaciona el contenido energético de un alimento con su tasa de consumo físico. Se calcula dividiendo la energía bruta ingerida entre el tiempo total de ingesta.

A mayor valor Q, mayor es la calidad de la dieta, lo que permite al animal o individuo cubrir sus necesidades energéticas diarias sin llegar a saturar su capacidad física, de llenado ruminal o intestinal.

Energía para el mantenimiento

El mantenimiento constituye las necesidades energéticas mínimas que debe satisfacer un animal para conservar sus funciones vitales, sin experimentar variaciones en su peso corporal ni desarrollar procesos productivos como el crecimiento, la gestación o la producción de leche.

Estas necesidades engloban la energía necesaria para sostener el metabolismo basal, la actividad de los órganos y tejidos, la termorregulación, la locomoción y el resto de los procesos fisiológicos esenciales para la supervivencia.

Su magnitud depende principalmente del peso vivo, aunque también puede verse influenciada por factores como la actividad física, las condiciones ambientales, el estado fisiológico y la calidad de la dieta.

De acuerdo con las recomendaciones, el incremento del peso vivo se acompaña de un aumento progresivo de las necesidades energéticas de mantenimiento, debido al mayor coste metabólico asociado al funcionamiento y conservación de una mayor masa corporal.

Asimismo, para un mismo peso vivo, las necesidades disminuyen ligeramente conforme aumenta el valor Q de la ración, reflejando una utilización más eficiente de la energía contenida en alimentos de mayor calidad nutritiva.

Energía para la producción de leche

Además de cubrir las necesidades de mantenimiento, las vacas lecheras necesitan un aporte adicional de energía destinado a la síntesis y secreción de leche. La cantidad de energía necesaria para producir un kilogramo de leche no es constante, sino que depende de su composición, especialmente de su contenido en grasa y proteína, ya que ambos componentes determinan el contenido energético final de la leche.

Los principales sólidos lácteos responsables de esta variación son la grasa butírica, la proteína, la lactosa y los minerales.

En consecuencia, las necesidades energéticas asociadas a la producción aumentan conforme se incrementa la concentración de estos componentes, particularmente la grasa y la proteína.

Las recomendaciones permiten estimar las necesidades energéticas por kilogramo de leche producido en función de los porcentajes de grasa y proteína presentes en la leche.

Como ejemplo, una vaca Holstein con una producción de leche que contenga un 4,0% de grasa butírica y un 3,3% de proteína requiere aproximadamente 1.231 kcal de energía metabolizable por kilogramo de leche producido.

En condiciones comerciales, la utilización de un valor aproximado de 1.243 kcal/kg de leche constituye una estimación práctica para la mayoría de los rebaños.

Las diferencias observadas entre sistemas responden, en parte, a la distinta asignación energética destinada al mantenimiento. En el ejemplo y como ya vimos el sistema FiM utiliza unas necesidades de mantenimiento superiores, por lo tanto, asigna una cantidad ligeramente inferior de energía a la producción de leche.

Como consecuencia, las diferencias entre sistemas tienden a reducirse en animales de elevada producción, donde el componente productivo representa una mayor proporción de las necesidades energéticas totales.

Ejemplo de cálculo

En este ejemplo utilizaremos el sistema del NASEM, 2021. Para hacer el cálculo de mantenimiento se utiliza el peso metabólico multiplicado por el coeficiente base de mantenimiento (0,10 Mcal/kg⁰,⁷⁵):

Energía de producción, primero se determina el valor energético de un kilogramo de leche usando la ecuación oficial basada en sus componentes sólidos (asumiendo un valor medio de lactosa del 4,85%) la ecuación general es:

En este caso:

En el siguiente cuadro (Cuadro 1) podemos ver un resumen de cómo queda distribuido de manera teórica el gasto de las necesidades energéticas según el NASEM 2021:

Cuadro 1. Resumen de las necesidades energéticas.

Por lo tanto, una vaca de 650 kg de peso vivo produciendo 35 kg de leche al día con 4,0% de grasa y 3,3% de proteína, sin estar preñada y sin crecimiento, necesita consumir 39,09 Mcal de energía neta de lactación al día, para mantener su condición corporal y sostener su producción según NASEM 2021.

Las diferencias entre sistemas ponen de manifiesto que la elección del modelo de valoración energética puede modificar la estimación final de las necesidades del animal.

Asimismo, debe considerarse que la calidad de la ración influye sobre estas necesidades. Las dietas con valores Q bajos, asociadas a forrajes de menor calidad, requieren un mayor aporte energético por kilogramo de leche producido, mientras que las raciones con mayor densidad energética permiten una utilización más eficiente de la energía ingerida.

Finalmente, estos cálculos no contemplan el aporte energético derivado de la movilización de reservas corporales durante el inicio de la lactación, ni la energía necesaria para la recuperación del peso vivo en fases posteriores de la etapa productiva, aspectos que deben incorporarse cuando se realiza una evaluación completa de las necesidades energéticas del animal.

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