Consumo

Jorge Ml. Sánchez Centro de Inv. en Nutrición Animal Escuela de Zootecnia Universidad de Costa Rica

Principios sobre el consumo de materia seca ‘Un ser vivo consume materia seca para satisfacer sus necesidades de energía’ ‘Cualquier cosa que le cause malestar (disconfort) a un ser vivo reduce el consumo de materia seca’

Es esencial conocer el consumo de alimentos para poder formular alimentos balanceados • Los animales consumen masa (de calidad) Kilos, gramos y miligramos kilocalorías y megacalorías Unidades internacionales

• El porcentaje (%) se usa para formular

Efecto del nivel de consumo sobre la concentración de nutrimentos Aves de postura

Nutrimento (% en la dieta)

Nivel de consumo (g/día) 80

100

120

Proteína cruda

18,8

15

12,5

Arginina

0,88

0,70

0,58

Met + Cistina

0,73

0,58

0,48

Acido linoleico

1,25

1,0

0,83

Calcio

4,06

3,25

2,71

Necesidades de nutrimentos (en gramos) del ave

• Proteína cruda • Arginina • Metionina + Cistina • Ácido linoleico • Calcio

15 0,7 0,58 0,1 3,25

Debe estimularse el consumo en:  Etapas de crecimiento, engorde y lactancia Debe restringirse en:

 Etapa final de la gestación  (problemas metabólicos)  Mascotas: animales adultos y geriátricos (mantenimiento)  Animales de Zoológico- recreación (mantenimiento)

Nomenclatura Palatabilidad:  Grado de aceptación de un alimento

Factores que determinan la palatabilidad -Apariencia:  Poco conocido en animales (aspecto de comederos)  Mejor conocido en humanos  Las aves son muy sensibles a la forma del alimento

-Olor:  Sentido del olfato muy desarrollado en animales  Atrayente. No afecta el consumo  Los animales discriminan sustancias tóxicas (aves vs mamíferos)

Sabor:  Sabores básicos: dulce, salado, agrio (ácido) y amargo  Papilas gustativas  Animales. Saborizantes  Humanos Textura:  Textura y tamaño de partícula  Pelet vs alimento molido vs polvoso Hambre vs. apetito Hambre:  Necesidad fisiológica Apetito:  Aspectos fisiológicos y psicológicos

Mecanismos de Control Monogástricos Richards, M. P., M. Proszkowiec-Weglarz. 2007. Mechanisms regulating feed intak, energy expenditure and body weight in poultry. Poultry Science 86: 1478-1490.

Richards, M. P.2003. Genetic regulation of feed intake and energy balance in poultry. Poultry Science 82: 907-916.

El consumo de materia seca y de energía depende de:  Factores ambientales o extríncicos: disponibilidad de alimento, accesibilidad, disponibilidad de agua, aspecto, fotoperíodo y temperatura  Factores internos o intríncicos: niveles y relaciones (balance) de hormonas y de metabolitos y reservas de energía.

Mecanismos de Control Un individuo consume para mantener su balance de energía

Hipotálamo (regula el consumo y gasto de energía): Los genes codifican la síntesis de los factores que regulan el consumo: hormonas, neropéptidos, receptores, enzimas y factores de transcripción.

Peso corporal Consumo de materia Gasto de energía ↔ Seca (energía)  Estímulos humorales (hormonas) y nerviosos - constituyen una red de señales que unen los tejidos periféricos con el sistema nervioso central

Mecanismos de Control Mecanismos que inducen la saciedad en el corto plazo - Colecistokinina (CCK) Mecanismos de regulan las reservas de energía en el largo plazo - leptina/ insulina

Hipotálamo: tiene dos circuitos neurales peptidérgicos Neuronas de primer orden: POMC: proopiomelanocortina (efecto negativo) NPY: neuropéptido Y (efecto positivo) Neuronas de segundo orden: CRH (hormona liberadora de la corticotropina) y TRH (hormona liberadora de la tirotropina) (efecto negativo) MCH (hormona que concentra la melanina) y ORX (orexina) (efecto positivo)

Presencia de alimento Cantidad de energía

Largo plazo

Corto plazo Sistema periférico

Mecanismos a corto plazo Garantizan que el animal satisfaga sus necesidades de energía y otros nutrimentos en el corto plazo, para que el animal manifieste su potencial productivo

El consumo de alimentos en el corto plazo (de comida a comida) involucra estímulos hormonales y nerviosos que tienen su origen en el intestino > Páncreas > hígado.

Mecanismos a corto plazo Estímulo: presencia (física y química) de alimento o ciertas sustancias en el intestino. Respuesta: secreción de péptidos que regulan movimientos Intestinales y secreciones que regulan el paso del alimento y su digestión (secreción de enzimas). Estos péptidos pueden estimular directamente el tallo del cerebro vía torrente sanguíneo (centro de saciedad). O bien, mediante estímulo del nervio vago. Ejemplo: CCK.

Mecanismos a corto plazo Dos tipos de señales producidas por el tracto gastrointestinal: Estimulan el consumo: ghrelina (en mamíferos, no en aves) Inhiben el consumo: CCK y bombecina.

Péptidos de vida media corta ↔ mecanismos de corto plazo.

Mecanismos a largo plazo Hay un equilibrio muy dinámico (homeostasis) entre el consumo, las necesidades de energía en el corto plazo, el gasto de energía y las reservas de energía (tejido adiposo).

El consumo de alimentos se ajusta para crear reservas de energía (tejido adiposo) y nutrimentos (hígado) previendo momentos de demanda alta o de poca disponibilidad de alimentos (no tanto en animales domésticos, pero sí en salvajes).

Mecanismos a largo plazo El hipotálamo tiene múltiples procesos nerviosos (péptidos), que regulan el consumo de alimento y la homeostasis de energía: • Anabólicos Promueve el consumo y almacenamiento de reservas NPY: neuropéptido Y y (oroxigénico) • Catabólicos Reduce consumo y reservas de energía α-MSH: hormona estimulante del α melanocito En los mamíferos los cambios en los niveles de leptina y posiblemente de insulina, envían señales al hipotálamo para regular el consumo en el largo plazo.

Regulación del balance de energía en el largo plazo

Metabolismo Anabolismo: generación y acumulación de energía La lipogénesis ocurre especialmente en el hígado Tejido adiposo: almacenamiento de grasa

Los genes que codifican para la síntesis de las enzimas que intervienen en la síntesis de los ácidos grasos son regulados por la insulina y la T3 que estimulan la expresión de los genes lipogénicos. Por el contrario el glucagon inhibe dichos genes.

Metabolismo Catabolismo La acumulación de grasas regula la expresión del gene que codifica para la síntesis de leptina, la cual a su vez reduce el consumo de materia seca.

Catabolismo

Terminología LepR: receptor de leptina POMC: proopiomelanocortina α-MSH: hormona estimulante de la α- melanocito NPY: neuropéptido Y AgRP: proteína relacionada con ‘agouti’ MCR: receptor de la melanocortina CRH: hormona liberadora de la corticotropina TRH: hormona liberadora de la tirotropina

Regulación en el largo plazo

Mecanismos que Controlan el Consumo. Rumiantes

Allen, M. S., B. J. Bradford. 2006. From the liver to the brain: Increasing feed intake in transition cows. Proceedings 2006 Cornell Nutrition Conference for Feed Manufactures. Syracuse, New York.

La hipótesis de la oxidación hepática Introducida por Russek 1963 Principios: • El consumo de alimentos es regulado por una señal nerviosa que conecta el hígado con el cerebro • La sensación de saciedad se asocia con un incremento de esas señales nerviosas • La señal es estimulada por varios compuestos: glucosamonogástricos- ácidos grasos (propionato), lactato, amino ácidos y glicerol • El metabolismo de esos compuestos es requerido para que se den las señales • El mecanismo involucra uniones de fosfato altas en energía en la molécula de adenosina (ADP ↔ ATP)

Sistema nervioso central: regula el consumo

Factores extríncicos: Temperatura ambiental

Regulación del consumo: corto plazo

Intestino delgado 16 pies 2 gal

Carbohidratos Lípidos Aminoácidos Minerales Vitaminas Agua

Manteminiento Actividad (trabajo) Crecimiento Reproducción Lactancia

E

Estómago 2 gal Alimento

Esófago Ciego 9.5 pul 0.5 gal Intestino delgado 60 pies 2.5 gal

Sistema Digestivo del Cerdo

Dieta, ración

Tablas NRC

Regulación del consumo: corto plazo

Regulación del consumo: corto plazo: monogástricos: glucosa

Regulación del consumo: corto plazo: rumiantes: propionato

Regulación físico-química del consumo voluntario

Consumo

Llenado físico

Llenado químico Cons. de E.

2.5 Mcal de ED/kg de MS 60% de Dig. Efecto de la densidad calórica sobre el consumo

Estimación del consumo voluntario en ganado lechero Cuando el consumo es regulado por el llenado físico:

Consumo de MS = 0,11 PV ED 1– 4,4 Cuando el consumo es regulado por el llenado químico:

0,11 PV + 2 (0,08 PV-0,75 + 0,74 LCG + 5 PV) 4,4 (Weiss 1988)

Resumen de los factores que afectan el consumo voluntario Factor Sensoriales (extrínsicos) Olfato

Efecto

Controla el consumo

Gusto Temperatura

Controla el consumo Controla el consumo

Cerebro (intrínsicos) Hipotálamo Pituitaria

Controla el balance de energía Controla el balance de energía

Factor

Efecto

Metabolitos y hormonas Glucosa

Control del consumo en monogástricos, poco en rumiantes

H. del crecimiento

Decrece nivel insulina, inicia consumo

Insulina

Al decrecer el nivel insulina, se inicia el consumo

Glucagon

No definido

Ac. grasos libres

No definido

Aminoácidos

Efecto en monogástricos. Ninguno en rumiantes

Factor

Efecto

Digestión Tamaño de la comida

Los tensoreceptores detectan distensión ruminal

Digest. de la dieta

En ovejas, receptores duodenales detectan absorción de nutrientes

Frec. de alimentación

Afecta la tasa de pasaje

Consumo de agua

Controla el consumo

Fermentación (pH)

Afecta quimoreceptores ruminales

Factor

Efecto

Urea como aditivo

Decrece el tiempo de la primera comida y el tamaño de las mismas. El consumo total no se afecta porque se incrementan las comidas espontáneas

Acetato

Reduce tamaño de las comidas

Propionato

Reduce el consumo. Hay receptores en las venas de la pared ruminal

Factor

Efecto

Hormonas sexuales Comp. estrogénicos

Incrementa consumo en rumiantes

Niveles de consumo de materia seca

Consumo en pollitas (Tipo Leghorn) Edad (semanas)

Peso (g)

Consumo (g/semana)

0

35

50

6

450

340

12

980

400

18

1375

450

Consumo Voluntario

Consumo en gallinas ponedoras de huevo blanco (Tipo Leghorn)

80 a 120 g/día (Alimento con 90% de MS)

Consumo en gallinas ponedoras de huevo café 100 a 130 g/día

Consumo en cerdos

Kg de peso vivo

Consumo (g/día)

1-5

5-10

10-20

20-50

50-100

250

460

950

1900

3110

Efecto de la producción de leche sobre el consumo de MS Leche corregida 4% de grasa (kg)

Peso vivo (kg) 400

500

600

10

2,7

2,4

2,2

20

3,6

3,2

2,9

30

4,4

3,9

3,5

40

5,5

4,6

4,0

Consumo de materia seca en vacas que pastorean ryegrass

• El consumo de MS estimado por el método del Botanal® fue de 10,46 kg por día y por el método de reversa utilizando el programa del NRC (2001) fue de 11,4. Existiendo una diferencia de 8,24% entre ambos valores.

Patrón de calidad para estimar el consumo de materia seca en forrajes, leguminosas y mezclas Calidad del forraje

FDA (%)

FDN (%)

Dig. MS (%)

Consumo (% del peso)

Excelente

3.0

1

31-35

40-46

62-65

3.0-2.6

2

36-40

47-53

58-61

2.5-2.3

3

41-42

54-60

56-57

2.2-2.0

4

43-45

61-65

53-55

1.9-1.8

5

>45

>65