Factores a tener en cuenta al formular dietas en aves sin antibiรณticos Roger Davin DVM, PhD Investigador de Nutriciรณn de Monogรกstricos Schothorst Feed Research Center The Netherlands
Ponencia patrocinada por:
Roger Davin Investigador de Nutrición de Monogástricos. Schothorst Feed Research Center. The Netherlands Antes de empezar su etapa de investigador en Schothorst estuvo trabajando en el departamento Nutrición de Monogástricos en Novus International Inc, St Charles, MO, USA & Animal Science Department University of Missouri, Columbia, MO, USA. Obtuvo su grado de PhD en Nutrición Animal en 2014 realizando su tesis en el Departamento de Producción Animal y Ciencias Alimentarias de la Universitat Autònoma de Barcelona, Bellaterra, España; donde a su vez para editar ejerció como Investigador asistente en Clic el SNiBA desde Septiembre de 2010 hasta junio detítulo 2014. de la presentación
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Factores a tener en cuenta al formular dietas en aves sin antibiรณticos Roger Davin DVM, PhD Schothorst Feed Research
Temática compleja!!!
Proteína Fibra/ NSP
Grasa
Contenido de la presentación
§ Introducción § Proteína § Grasa § Fibra § Tecnología
Introducción
¿Qué es la utilización de nutrientes? Los nutrientes que pueden ser bien digeridos, absorbidos, y consecuentemente utilizados para el animal por mantenimiento, actividad, respuesta inmune y producción
¿Porque es tan importante actualmente? Una buena utilización de nutrientes debería: Reducir la excreción/emisión en el ambiente del mismo Reducir la disbacteriosis en el intestino à alteración del perfil microbiano Reducir la variabilidad animal Mejorar la eficiencia alimenticia Mejorar el status sanitario Reducir los costes del pienso
Introducción
El problema ocurre cuando hay alteraciones intestinales… Micotoxinas, Temp, ANF’s, Coccidiosis
DAÑO PARED INTESTINAL
Cantidad y/o calidad nutrientes
Absorción antígenos
digestión y absorción
inflamación
sustrato Microflora - dysbacteriosis Resistencia a la colonización crecimiento + adhesión de patógenos (e.g. E.coli / C. perfringens) Produccion toxinas Cama húmeda, Pododermatitis, INFECCIONES
Introducción Composición microbiana en íleo y ciego (broilers)
67%
Clostridia Algunas especies clostridia producen ácido butírico
68%
(Ducatelle, 2014)
Lu et al (2003)
Lactobacilli: q Compiten con el huésped por nutrientes valiosos como almidón y AAs q Activan el Sistema inmune (Brisban et al, 2011) q Reducen enzimas del epitelio intestinal (van Dijk, 2002) q Desconjugan sales biliares (Ramasamy, 2010)
Introducción Consecuencias de la microbiota en el GIT
Ventajas
Desventajas
q Estimulan el desarrollo del sistema inmune
q Compiten con el huésped por nutrientes
q Competición exclusiva
q Potencial patogénico
q Ayudan a digerir los NSP
q Desconjugan sales biliares q Producción de compuestos tóxicos q La estimulación del sistema inmune tiene un precio elevado
Todo depende del balance entre el animal huésped y la microbiota!!!
Introducción Efecto de la disponibilidad de nutrientes y biodiversidad sobre la resistencia a la colonización Menos sensibilidad para enfermedades, Pero sensible a alteración
Reserva natural
+
Biodiversidad
-‐
Bosque
Ecosistema estable Difícilmente alterable
Antár.ca
Producción de cul.vos Sensible a patógenos
Fácilmente alterable
-‐ Suministro Nutrientes +
Introducción Un desarrollo de la microflora saludable requiere una acumulación de biodiversidad antes de un incremento de sustrato para esa flora. Esto estimula la resistencia a la colonización por exclusión competitiva
Pollo adulto
+
Biodiversidad
- Lactobacilli - Clostridium - Salmonella
-‐
Común en condiciones prácticas Pollito dia 1
-‐ Suminitro de nutrientes +
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Contenido de la presentación
§ Introducción § Proteína § Grasa § Fibra § Tecnología
Proteína
Luz intestinal Proteína dietéAca
Proteína indigestible
microflora fermentación proteica Ácido úrico
polipépAdos
Amoníaco Proteasa pancreática
amino ácidos & dipéptidos
Metabolitos tóxicos (aminas biogénicas)
Sangre
Digestión de la proteína en el intestino delgado
Proteína
Luz intestinal Proteína dietéAca
Proteína indigestible
microflora fermentación proteica
polipépAdos
Pérdidas endógenas
- Jugos gástricos - Células epiteliales - Mucus
Agua
Capa de Mucus
Sangre
Digestión de la proteína en el intestino delgado
Proteína Efecto de la proteína indigestible (iCP) q AA digestibles: - dLys 10.0g - dM+C 7.6g - TDAA 159g
q Harina gluten de maíz intercambiado por harina de carne y plumas para incrementar la iCP q Rendimiento productivo 11-28 d #nutriForum2018 Pregunta al ponente en nutriForum.org
De Lange et al (2003)
Proteína Efecto de la proteína y los antibióticos BWG d0-‐39
FCR d0-‐39 1.82
2400 2200
250 100
91 86
Aminas biogenicas
1.80
BWG (g)
2000
1.78
1800 1600
1.76
1400
1.74
1200
1000
1.72 Low CP High dig -‐AB
High CP Low dig +AB
Low CP
High CP
High dig
Low dig
-‐AB
+AB
q Mismo nivel de d.Lys en todas las dietas q Distintas fuentes proteicas (calidad) à peor digestibilidad à nivel CP más elevado q Dietas con y sin antibióticos
SFR (1999)
Proteína
Nivel de proteína y digestibilidad (g gain / g protein)
Baja proteína
Alta proteína
CP 225
210
245
230
dCP 180
180
200
200
CP 205
190
225
210
dCP 160
160
180
180
Alta proteína
Baja proteína
Inicio (Starter) (d 0-14)
Crecimiento/Acabado (d 14-35)
Widyaratne & Drew et al (2011)
ProteĂna Efecto del nivel de proteĂna cruda
Namroud et al (2008)
Proteína Keep in mind that…
La salud intestinal afecta el perfil ideal de AA (i.e. el requerimiento de Thr aumenta)
19
Proteína
Requerimientos de Thr BWG d 9-‐37 (g) Trt. Necrotic enteritis
d Thr: d Lys (SID)
1
Not infect
0.63
2
Not infect
0.67
3
Infectado
0.63
4
Infectado
0.67
2200 2000 1800 1600 1400
0.63
0.67
Not infected
0.63
0.67
Infected
Extra Thr incrementa el BWG en animales infectados con NE, pero no en animales sanos #nutriForum2018 Pregunta al ponente en nutriForum.org
Star et al. (2012)
Proteína Interacción entre AA esenciales y no esenciales: Treonina y Glicina q Recomendaciones de Thr en relación a Lys son muy variables: 0.58 – 0.70?? q Thr es importante para la producción de carne y mucus q Thr es precursor de Gly q Gly es un componente importante del mucus y sales biliares Prestar atención en dietas con baja CP
Baja glycina
Incrementa req. Thr Baja emulsión grasa Baja digestibilidad grasa 21
Proteína Efecto de Gly+Ser en la digestibilidad de la grasa con dos niveles de Thr (d 21-‐35) Digestibility fat (%)
91 90 89
Dig. thr/lys: 0.65 Dig. thr/lys: 0.71
88 87 86 85 84 1.20
1.30 1.40 Ratio gly+ser/lysine
1.50 Ospinas-Rojas et al (2013) 22
Contenido de la presentación
§ Introducción § Proteína § Grasa § Fibra § Tecnología
Grasa
Luz intesAnal Grasa dietéAca
Sales biliares desconjugación
Sales biliares Gotas de grasa
Lipasa pancreáAca
Dysbacteriosis / Enfermedad
Ácidos grasos & monoglicéridos (micelas)
Sangre
DigesAón de la grasa en el intesAno delgado
Grasa Degradación de sales biliares por las bacterias
% deconjugation
100 80 60 40 20 0 7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
Bacteria (log CFU/g chyme)
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Van der Klis (1999)
Grasa Qué factores pueden afectar la digestibilidad de la grasa? q Edad è
animales adultos digieren mejor que los jóvenes (ausencia lipasa)
q Sexo è
Machos normalmente menor digestibilidad
q Infecciones q Composición de los ingredientes - contenido NSP è viscosidad dieta
q Calidad de la grasa de cereales y fuentes de grasa -
Tipo de grasa/aceite (animal o vegetal) Perfil ácidos grasos- longitud Ratio Insaturados: Saturados Posición sn2 de los AG saturados Nivel AG libres
sn-1
sn-2
sn-3
26
Grasa Digestibilidad de ácidos grasos en posición sn-2 (%)
Broilers sn-2
sn-1,3
C16:0
97
60
C18:0
97
45
AG insaturados
97
91
C16:0 o C18:0 son fácilmente digestibles cuando están ligados a la posición media de la molécula de glicerol q Manteca tiene 80% de C16:0 en posición sn-2 q Sebo y aceite de palma solo un 30 y 20%, respectivamente
Smink (2012)
Grasa Efecto de la grasa (7.8%) en broilers infectados con Eimeria acervulina el día 18
Control An. fat Inf. An. fat Inf. Coc. oil Inf. Soy oil
ADG d18-23 FCR d18-23 Dig.fat d16 Dig.fat d23 g/d g/g % % 48.4 1.752 81 87 36.8 2.054 83 8 43.0 1.850 89 49 38.6 2.037 89 16 Adams, SFR (1993)
- Degradación sales biliares - Emulsificación grasa disminuida
Rico en MCFA
- Composición de AGs Adams et al (1996)
Grasa
Log10 CFU / g
Efecto de la Fuente de grasa sobre la microbiota ileal
Log10 CFU / g
*
è 6% sebo + 4% manteca è 10% aceite soja Knarreborg et al (2002)
*
*
Contenido de la presentación
§ Introducción § Proteína § Grasa § Fibra § Tecnología
Fibra
Ø La fibra es considerada generalmente un ANF en monogástricos. Ø Los altos niveles de fibra en la dieta se han relacionado con una menor digesAbilidad de nutrientes. Ø La uAlización de la fibra depende de muchos factores, como la edad, el sexo y el estado de salud. Ø Los efectos funcionales de la fibra no pueden predecirse mediante un análisis químico.
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Fibra
Fermentabilidad de las fuentes de fibra Cascarilla avena Paja Salvado de trigo (WB) Cascarilla arroz Cascarilla de girasol
Fibra Inerte ingredientes
Nivel de lignificación
Cascarilla de soja
y
Pulpa cítricos Oligosacáridos Inulina Pulpa remolacha (SBP) Almidón resistente
Solubilidad de NSP
Almidón Azúcares
Fibra Fermentable ingredientes
CH Digestible + Absorbible
Fibra Trigo
NSP
- Xylanos - β-glucanos
Cebada
Viscosidad
Centeno
Avena
q Trigo, cebada, centeno, avena: polisacáridos no amiláceos solubles (NSP) à aumento de la viscosidad q Mayor tiempo de retención en el GIT à más nutrientes disponibles para las bacterias q Sobrecrecimiento bacteriano --> proteína fermentable, Sales biliares desconjugación q Producción de moco
Fibra Efecto de la actividad bacteriana y viscosidad sobre la digestibilidad de la grasa
Fat digestibility (%)
100 90
94
95
81
80 Corn/Soybean (CS) 70
66
CS + HMC
60 50
HMC: Highly methylated citrus pectin
Conventional
Germ-free
Langhout et al. (2000)
FibraFiber Viscosidad: actividad bacteriana y producciรณn de mucus 70
b
58
mg/kg or units/g
60 50 40
Maiz/SBM (CS)
30 20 10
a a
3.6
b
CS + HMC
15 HMC: Highly methylated citrus pectin
6.5
0 Actividad Bacteriana (units/g)
Mucus
(mg/kg)
Van der Klis & Jansman (2002)
Fibra Efecto del los NSP sobre la microbiota ileal (d 24) Log 10 (fg/ul)
Viscosidad ileo (cP)
Lact
No viscosa Viscosa
3.41 a 11.3 b
5.58 a 5.71 b
P-value
< 0.001
0.024
1
BWG (g)
FCR (g/g)
4.91 a 5.10 b
1498 b 1471 a
1.339 a 1.347 b
0.031
< 0.001
0.021
Lact acid
2
Lact: recuentos de las siguientes especies: gasseri, helveticus, johnsonii, amylovorus, acidophilus, delbrueckii, crispatus, jensenii, amylolyticus, kefiranofaciens. 1
2
Lact acid: Lactobacillus acidophilus load.
SFR (2015)
Fibra
Papel de la fibra inerte q Mejora el reflujo gastro-duodenal de la digesta q Aumentar la molienda y la mezclaà desarrollo de la molleja q Reduce el pH q Aumentar la producción de enzimas pancreáticas q Mejora los efectos antibacterianos q Mejor absorción de nutrientes y agua
q Cambio de la fermentación proteolítica a carbohidrolítica en los ciegos
37
Fibra La fibra inerte y la molienda grosera mejoran AMEn y DC después de la disbacteriosis inducida (d 0-21 de edad) 90
DC CP (%)
b
ab d
11
e f
10
9 CS+3%HMC
c e Corn/soy (CS)
d e
CS+3%HMC
Control +5% OH
90
+ coarse corn
80
a
a a
70 60
c
50 40
Corn/soy (CS)
ab
70
60
12
a
80
DC CFAT (%)
AMEn (MJ/kg)
13
a
b
Corn/soy (CS)
b b
CS+3%HMC
Van der Klis et al. (1999)
Fibra La fibra inerte mejora la digestibilidad de los nutrientes desde los 0 a los 21 días de edad
Cascarilla molida > 2 mm OH: Cascarilla de avena SH: Cascarilla de soja
Gonzalez-Alvarado et al. (2007)
Fibra Efecto de la fuente de fibra sobre la microbiota 5%
5%
0%
Cascarilla avena
Pulpa remolacha
7.9b
7.1b
8.4a
Lactobacilli
9.8
8.6
10.0
Clostridium perfr.
5.9a
1.2b
6.2ÂŞ
Enterobacterias
8.4a
5.9b
8.4a
Fuente fibra Buche
Lactobacilli Ciegos
1 2
Log10 cfu/g Reared in floor pens
Mateos et al. (2012)
Contenido de la presentación
§ Introducción § Proteína § Grasa § Fibra § Tecnología
Tecnología
Efecto tamaño partícula en dietas en harina FCR g/g
Referencia
-
1.43a 1.40b
Reece et al. (1985)
0.947 1.470
-
1.49b 1.55a
Douglas et al. (1992)
Maíz
0.897 2.010
1.41 1.00
1.51a 1.38b
Nir et al. (1994)
Trigo
0.839 1.164
1.69 1.54
1.72a 1.63b
Amerah et al. (2007)
Grano
GMD (mm)
Maíz
0.814 1.343
Maíz
GSD
Molienda grosera en cereales es preferida
Tecnología
Recomendaciones GMD cereales para pollos engorde Edad (d)
GMD (µm)
1-‐7
900-‐1100
7-‐21
1100-‐1300
21-‐market
1300-‐1500
Adaptado de Amerah from Nir y Ptichi (2001) #nutriForum2018 Pregunta al ponente en nutriForum.org
Tecnología
Efecto de la molienda y peleAzación en el rendimiento producAvo(1-‐21d) Ganancia peso (g) 834a
FCR (g/g) 824a
1.71a
1.62b
539b 453c
Medium Mash
Coarse
Medium Pellet
Coarse
Medium
Coarse
Mash
1.52c
1.52c
Medium
Coarse
Pellet
Interacción feed form x tamaño partícula: P < 0.05 Amerah et al. (2007)
Tecnología
Efecto de la forma pienso sobre la molleja (25 d edad) Peso molleja (% BW)
pH
Harina
2.18a
2.62c
Crumbles
1.77b
3.07b
Pellets
1.65c
3.75a
SEM
0.07
0.18
P-‐value
***
*** Serrano et al., 2012
Tecnología
Efecto de la forma pienso sobre el rendimiento produc.vo (día 1-‐21) ADG
ADFI
F:G
(g)
(g)
(g/g)
Harina
34.6b
57.0ab
1.65a
Crumbles
42.4a
58.8a
1.39b
Pellets
43.4a
56.3b
1.30c
P <
***
*
***
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Serrano et al., 2012
Tecnología
Efecto de la molienda y la forma del pienso sobre el rendimiento produc.vo y salud intes.nal Grinding Form
Fine Coarse Fine Coarse Mash Mash Pellets Pellets 1
Part. >1.4 mm (g/kg) ) Body weight d42 (g) FCR day 1 - 42 Gizzard weight (g/kg BW) pH Gizzard ATP Caeca (µg/g digesta)
137 186 1780 1750 1.817 1.812 16.8 18.0 3.82 3.54 23.4 12.9
78 2007 1.750 12.3 4.01 36.4
86 1997 1.742 12.9 4.00 34.7
P-values Grind Form Int. 0.33 0.70 0.04 0.25 0.26
<0.01 <0.01 <0.01 0.01 <0.01
0.64 0.85 0.46 0.27 0.42
2
Corr. ) part.s. 1.00 -0.95 0.89 0.97 -0.99 -1.00
1
) Particle size measured with wet sieving 2 ) Correlation with share coarse particles (>1.4 mm) after wet sieving
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Engberg et al., 2002
Tecnología
Relación entre gela.nización del almidón y FCR
Moritz et al., 2005
Más gelaAnización del almidón, mayor FCR
Tecnología
Condiciones de proceso en dietas de maíz o trigo Tipo Grano Maíz Maíz Maíz Trigo Trigo Trigo Maíz Trigo
Cond. temp. (oC) 60 75 90 60 75 90 Rel. 90 - 60 Rel. 90 - 60
Peso (g) 1040 960 1015 1021 925 908 97.6% 88.9%
FCR 1.228 1.265 1.261 1.315 1.344 1.383 102.7% 105.2%
Dig. almidon il. (%) 97.0 97.5 97.6 93.3 92.2 89.8 100.6% 96.2%
Dur. (%) 81.4 81.6 79.3 76.7 82.7 85.1 97.4% 111.0%
Abdollahi et al, 2009
Ø El trigo es más sensible a temperaturas de condicionamiento elevadas que el maíz #nutriForum2018 Pregunta al ponente en nutriForum.org
Tecnología
Fibra insoluble y forma pienso (pollos engorde hembra (1 a 20 d edad) Harina
Pellet
SEM
0
2.5
5.0
0
2.5
5.0
ADG, g
28.6
29.4
29.0
37.4
38.6
39.1
0.70
ADFI, g
36.8
37.4
37.2
47.1
47.8
48.3
0.82
FCR
1.28
1.27
1.28
1.26
1.24
1.24 0.009
Fibra añadida1, %
Jiménez-‐Moreno et al. 2013 1Dieta
control diluida con cascarilla de avena, colza o girasol según el tratamiento. Promedios de 3 fuentes de fibra
#nutriForum2018 Pregunta al ponente en nutriForum.org
Conclusiones Prestar atención con las interacciones entre nutrientes y su digestibilidad y con la flora intestinal. Minimizar la fermentación proteica disminuyendo el contenido en proteína bruta (niveles fijos AA digestibles) y usando fuentes altamente digestibles. Siempre comprobar el nivel de Glicina + Serina en las dietas. La digestibilidad de las grasas y aceites esta determinado por la edad, viscosidad de la dieta, salud intestinal y la ratio U/S. Ocasionalmente usar fibra inerte especialmente cuando…
- Bajo nivel de fibra bruta en la dieta - Dietas finamente molidas - Uso de cereales viscosos - Alta presión infectiva
Muchas gracias rdavin@schothorst.nl