1. Instituto Babcock para la Investigación
y Desarrollo Internacional de Esenciales
la Industria Lechera Lecheras
Universidad de Wisconsin-Madison
2) COMPOSICION Y ANALISIS DE ALIMENTOS
Michel A. Wattiaux
Instituto Babcock
INTRODUCCION algunos nutrientes (como por ejemplo con
Los alimentos para las vacas lecheras la de lignina y tanino). Además, algunas
pueden incluir tallos, hojas, semillas y plantas contienen toxinas que son dañinas
raíces de varias plantas. Las vacas también para la salud del animal.
se pueden alimentar de subproductos
COMPOSICION DE LOS ALIMENTOS
industriales (harinas de semillas
oleaginosas, melaza, granos cerveceros, Agua (H2 O) y materia seca
subproductos de molino etc.). Además, las Cuando se coloca una muestra de
vacas necesitan minerales y vitaminas para alimento en un horno a una temperatura de
responder a sus requisitos nutricionales. 105°C por 24 horas, el agua se evapora y el
Los alimentos para vacas frecuentemente se alimento seco que queda se llama materia
clasifican de la siguiente manera: seca. Los alimentos contienen diferentes
• Forrajes; cantidades de agua. En sus etapas
• Concentrados; inmaduras las plantas contienen 70-80% de
• Suplemento proteicos; agua (es decir 20-30% de materia seca). Sin
• Minerales y vitaminas. embargo, las semillas no contienen más de
8 a 10% agua (y 90 a 92% materia seca).
Aunque es arbitraria, esta clasificación se
La materia seca del alimento contiene
basa en el valor del alimento como un
todos los nutrientes (excepto agua)
suministro de nutrientes específicos. Los
requeridos por la vaca. La cantidad de agua
nutrientes son las sustancias químicas
en los alimentos es por lo general de poca
necesarias para la salud, mantenimiento,
importancia. Las vacas controlan su
crecimiento y producción del animal. Los
consumo de agua, aparte de la materia seca,
nutrientes que se encuentran en los
y deben tener acceso a agua limpia todo el
alimentos y que los animales requieren se
día (las vacas toman de 4 a 5 Kg de agua
pueden clasificar así:
por cada kilo de materia seca). La
• Agua;
composición nutricional de los alimentos
• Energía (lípidos, carbohidratos, proteínas);
• Proteína (compuestos nitrogenados); generalmente se expresa como porcentaje
• Vitaminas; de materia seca (%MS) en lugar del
• Minerales. porcentaje del alimento fresco (“%
ofrecido") dado que:
Los forrajes también pueden contener • La cantidad de agua en los alimentos
sustancias que no tienen valor nutritivo varia bastante y el valor nutritivo se
(Figura 1). Algunos componentes tienen puede comparar más fácilmente
estructuras complejas (compuestos cuando se expresa basándose en
fenólicos) que son indigestibles y que materia seca.
pueden interferir con la digestión de
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2. Esenciales Lecheras– Nutrición y Alimentación
• La concentración de nutrientes en el Cuadro 1: Los minerales requeridos en la
alimento se puede comparar dieta de animales y sus símbolos químicos.
directamente a la concentración Macro Símbolo Micro Símbolo
requerida en la dieta. Mineral químico Mineral químico
Calcio Ca Yodo I
Materia orgánica y minerales Fósforo P Hierro Fe
La materia seca en un alimento se puede Magnesio Mg Cobre Cu
Sodio Na Cobalto Co
dividir en materia orgánica e inorgánica. Potasio K Manganeso Mn
Los compuestos que contienen carbón (C), Cloro Cl Molibdeno Mo
hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N) Azufre S Zinc Zn
se clasifican como orgánicos. Los Selenio Se
compuestos inorgánicos o minerales son
los otros elementos químicos (calcio, fósforo se pueden sintetizar en el cuerpo, pero los
etc.). Cuando se coloca una muestra de aminoácidos esenciales deben estar
alimento en un horno y se mantiene la presentes en la dieta porque el cuerpo no
temperatura a 550°C por 24 horas, la los puede sintetizar.
materia orgánica se quema y la materia que Parte del nitrógeno en los alimentos se
queda es la parte mineral, que se llama llama nitrógeno no-proteíco (NNP) porque
ceniza. En las plantas, el contenido de el nitrógeno no forma parte de la estructura
minerales varía entre 1 a 12%. Los forrajes de una proteína. El nitrógeno no-proteíco
normalmente contienen más minerales que (por ejemplo amoniaco, urea, aminos,
las semillas o granos. Los subproductos de ácidos nucleicos) no tiene valor nutritivo
origen animal que contienen huesos para los animales monogástricos. Sin
pueden tener hasta 30% de minerales embargo, en los rumiantes, el nitrógeno no-
(principalmente calcio y fósforo). Los proteíco puede ser utilizado por las
minerales frecuentemente se clasifican bacterias del rumen para sintetizar
como macro- y micro minerales (Cuadro 1). aminoácidos y proteínas que son
Esta distinción se base sólo en la cantidad beneficiosas para la vaca.
requerida por los animales. Algunos Un químico danés, J.G. Kjeldahl,
minerales posiblemente sean esenciales desarrolló un método en 1883 para
(por ejemplo bario, bromo, níquel) y otros determinar la cantidad de nitrógeno en un
se conocen por su efecto negativo en la compuesto. El contenido medio de
digestibilidad de los alimentos (por nitrógeno en las proteínas es de un 16%.
ejemplo, silico). Así, el porcentaje de proteína en un
alimento típicamente se calcula como el
Nutrientes que contienen nitrógeno porcentaje de nitrógeno multiplicado por
El nitrógeno se encuentra en la proteína y 6.25 (100/16 = 6.25). Esta medida se llama
otros compuestos incluidos en la materia proteína cruda. La palabra cruda se refiere
orgánica de un alimento. Las proteínas se a que no todo el nitrógeno en el alimento
componen de una o más cadenas de está en forma de proteína. Normalmente la
aminoácidos. Las proteínas están cifra para proteína cruda da un
compuestas de aminoácidos. Hay 20 sobrestimado del porcentaje verdadero de
aminoácidos y el código genético del proteína en un alimento. La proteína cruda
animal determina la secuencia de en forrajes va desde 5% (residuos de
aminoácidos de cada proteína, y esta cosechas) hasta más de 20% (leguminosas
secuencia a su vez determina una función de buena calidad). Los subproductos de
específica en el organismo. Algunos origen animal normalmente son muy ricos
aminoácidos son esenciales y otros no lo en proteína (más de 60% de proteína
son. Los aminoácidos que no son esenciales cruda).
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3. 2 - Composición y Análisis de Alimentos
Componentes de Alimentos Análisis Rutinario de Laboratorio
Agua Materia Seca del Horno (MS)
No proteína
Compuestos
Nitrogenosos Proteína Cruda (PC)
Todos compuestos que
contienen nitrógeno:
Proteína urea, aminos, aminoácidos,
proteína, etc.
No-pared de
celula 100 - PC - EE - Ceniza - FND
Normalmente calculado
no medido: glucosa,
Alimentos
Carbohidratos pectina, almidón, otros
azucares.
Pared de
Materia orgánica celula
(C,H,O,N) Fibra Neutro Detergente (FND)
Hemicelulosa,
Lignina Celulosa
Compuestos Lignina (FAD*)
fenólicos
Taninos (No analizados rutinariamente)
Sencillos
Lípidos Extracto etérico (EE)
Compuestos Triglicéridos, ácidos
Materia seca grasos, fosfolípidos ceras,
Solubles en pigmentos, etc.
grasa
Vitaminas (No analizados rutinariamente)
Solubles en
agua
Macro
Esencial
Micro Ceniza
Materia inorgánica Todos minerales
(Minerales)
No esencial *FAD = Fibra ácido detergente
Figura 1: Composición de alimentos, demostrando los nutrientes y los métodos de
análisis
Nutrientes que contienen energía oxígeno (O) de los carbohidratos, lípidos y
En contraste con otros nutrientes, el proteínas se puede convertir en H 2O y CO2
contenido de energía en un alimento no se con el escape de energía. La megacaloría
puede cuantificar por un análisis del (Mcal) típicamente se utiliza como una
laboratorio. La cantidad de energía en los unidad de energía, pero el joule (J) es la
alimentos se mide por experimentación. En unidad oficial de medida. En los alimentos
el cuerpo, el carbón (C), hidrógeno (H) y para las vacas lecheras la energía se expresa
como energía neta de lactancia (ENl). Esta
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4. Esenciales Lecheras– Nutrición y Alimentación
unidad representa la cantidad de energía en valor nutritivo. En general, mientras más
el alimento que está a disposición para el bajo el contenido de fibra, más alto el
mantenimiento del peso corporal y la contenido de energía. Pero las partículas de
producción de leche. Por ejemplo, se fibra largas son necesarias en las raciones
requiere 0.74 Mcal EN l para producir 1kg. de la vaca para:
de leche y la energía en los alimentos varia • Estimular la rumia, esencial para
entre 0.9 y 2.2 Mcal ENl/kg. materia seca. mantener la digestión y la salud de la
Las cantidades de lípidos y otras sustancias vaca;
grasosas se determinan por un método que • Evitar la disminución del porcentaje
se llama extracción con éter. Los lípidos de grasa en la leche.
normalmente rinden 2.23 veces mas de la En muchos países, el contenido de fibra
energía que rinden los carbohidratos. Sin cruda es la medida oficial para determinar
embargo, la mayor parte de energía en el contenido de fibra en un alimento. Sin
forrajes y muchos concentrados viene embargo este no es un método preciso para
principalmente de los carbohidratos. Los medir las paredes de las células. Un
alimentos para las vacas normalmente procedimiento más reciente es la
tienen menos de 5% de lípidos pero 50-80% determinación de fibra detergente neutro
de carbohidratos. Hay tres clases (FDN) en el laboratorio, el que ofrece un
principales de carbohidratos en las plantas: cálculo más preciso del total de fibra en el
• Azúcares sencillos (glucosa, fructosa); alimento. La FND incluye celulosa,
• Carbohidratos de almacenamiento hemicelulosa y lignina. Los azúcares en la
(almidón) también se conocen como fibra sufren fermentación bacteriana en el
carbohidratos no-fibrosos, no- rumen en forma lenta, pero, la materia que
estructurales, o que no forman parte de no se encuentra en las paredes de las
las paredes de las células; células (como es el caso de los azucares
• Carbohidratos estructurales, que se simples y algunas proteínas) son fácilmente
llaman fibrosos, o de la pared de las accesibles a las bacterias ruminales.
células (celulosa y hemicelulosa). Normalmente los carbohidratos no
La glucosa se encuentra en alta fibrosos (CNF) no se cuantifican por
concentración en algunos alimentos análisis, sino a base de cálculos, haciendo
(melaza, suero de leche). El almidón es un una resta del total de los nutrientes: Se
componente importante de los granos de asume que todo lo que no sea ceniza,
cereales (trigo, cebada, maíz etc.). La proteína cruda, extractos de éter o FDN
celulosa y la hemicelulosa constituyen representa los CNF (Figura 1).
largas cadenas de unidades de glucosa. El
enlace químico entre dos unidades de Vitaminas
glucosa fácilmente se rompe en el caso del El contenido de vitaminas en un alimento
almidón, pero en la celulosa, el enlace no se determina con regularidad, pero las
resiste el ataque de enzimas digestivas de vitaminas son esenciales en pequeñas
los mamíferos. Sin embargo, las bacterias cantidades para mantener la salud. Las
del rumen poseen las enzimas que pueden vitaminas se clasifican como solubles en
extraer las unidades adicionales de glucosa agua o hidrosolubles (9 vitaminas del
de la celulosa y la hemicelulosa. complejo B y vitamina C) y solubles en
La celulosa y la hemicelulosa se asocian grasa o liposolubles (ß-caroteno, o
con la lignina, una sustancia fenólica que se provitamina A, vitaminas D 2, D3, E y K). En
encuentra en la pared de la célula. La fibra, las vacas, las vitaminas del complejo B no
o cantidad de pared de células, en un son esenciales porque las bacterias del
alimento tiene efectos importantes en su rumen las pueden sintetizar.
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