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Todas las células vivas requieren energía para mantener su integridad, crecer y producir secreciones, etc. Solo la energía química puede satisfacer con los requerimientos celulares y esta es proporcionada por los materiales orgánicos que ingiere un animal. (La energía en la materia orgánica proviene de la energía solar atrapada por la fotosíntesis en las plantas). El profesional en veterinaria debe conocer estos aspectos al formular una dieta o parámetros específicos en la alimentación. Las formas de energía del alimento pueden variar en función de la especie y el tipo de alimento que consuma el ser vivo.
El contenido energético
De acuerdo con la FAO1 , la determinación del contenido energético de los alimentos depende de tres factores:
- La determinación mediante métodos apropiados de la cantidad de componentes de los alimentos que proporcionan energía (proteínas, grasas, carbohidratos, alcohol, polioles, ácidos orgánicos y compuestos nuevos).
- La cantidad de cada componente por separado debe convertirse en energía alimentaria utilizando un factor generalmente aceptado que exprese la cantidad de energía disponible por unidad de peso.
- El valor de energía alimentaria de todos los componentes debe sumarse para representar el valor energético nutricional de los alimentos. Los factores de conversión de energía y los modelos utilizados, actualmente, suponen que cada componente de un alimento tiene un factor de energía que es fijo y que no varía, según las proporciones de otros componentes en el alimento o la dieta.
Formas de expresión de la energía
La unidad de energía en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el julio (J). El julio se define como la cantidad de trabajo realizado por una fuerza constante de un newton en un metro de longitud en la misma dirección de la fuerza. Debido a que los nutricionistas y los científicos de alimentos trabajan con grandes cantidades de energía, generalmente, se usan unidades como kiloJoules (kJ = 10 3 J) o megaJoules (MJ = 10 6 J).
Durante muchas décadas, la energía alimentaria se ha expresado en calorías, que no es una unidad coherente de energía termoquímica. La caloría es una unidad de energía basada en la capacidad térmica específica del agua, es la cantidad de calor (que es una forma de energía) necesaria para producir un incremento de temperatura de 1 °C en una muestra de agua con una masa de 1 g desde 14,5 °C hasta 15,5 °C 2,3. La primera ley de la termodinámica postula que la energía no se puede crear o destruir, por lo que la energía ingerida puede explicarse agregando la excretada a la retenida en tejidos y que se convierten en calor.
La energía almacenada químicamente en materiales orgánicos se libera como calor si el material se oxida por completo en las células o se quema en un ambiente oxigenado. El método más simple para medir el valor energético de cualquier alimento es determinar la cantidad de nutrientes digestibles que se suministran a los animales. Para expresar el valor energético de los alimentos y las necesidades de los animales, se utilizan los siguientes sistemas.
- Total de nutrientes digestibles (TDN).
- Equivalente de almidón.
- Energía bruta (EB).
- Energía digestible (ED).
- La energía metabolizable (EM).
- Energía neta (EN).
Nutrientes digestibles totales (TDN)
Los nutrientes digestibles totales indican el valor relativo de energía de un alimento para un animal. Normalmente, se expresa en kilogramos o en porcentaje (kg de TDN por kg de alimento). Se calcula sumando lo siguiente: % TDN = % proteína cruda digerible + % fibra cruda digerible + % extracto libre de nitrógeno digestible + (% extracto etéreo x 2.25) TDN =% PCd +% FCd +% ENNd + (% EEd x 2.25).
Factores del TDN
La grasa en la oxidación proporciona 2,25 veces más energía en comparación con los carbohidratos, por lo tanto, la cifra es múltiple por 2,25. La proteína en esta ecuación se ha incluido debido al hecho de que el exceso de proteína ingerida por los animales sirve como fuente de energía para el cuerpo.
- Limitación del sistema TDN: – Sobreestima el valor de los forrajes, porque no se contabiliza la energía gastada en la masticación de dichos alimentos. – Solo se contabiliza la pérdida de heces. – Si los alimentos tienen un alto contenido de grasa, en algún momento excederá de 100 el porcentaje de TDN.
- Factores que afectan el valor de TDN de un alimento: – El porcentaje de la materia seca. Cuanta más agua contenga el alimento, existe menor cantidad de otros nutrientes y disminuye el valor de TDN.
- La digestibilidad de la materia seca. A menos que la materia seca de un alimento sea digerible, no puede tener un valor TDN. Solo la materia seca digerible puede contribuir con TDN.
La lignina tiene un alto valor energético, pero no puede ser digerida por los animales, por lo que no tiene valores de energía digestible o TDN. - La cantidad de materia mineral en la materia seca digerible. Los minerales no aportan energía al animal, aunque los compuestos minerales son digeribles no tienen valor TDN. Cuanta más materia mineral contenga un alimento, en igualdad de condiciones, menores serán sus valores de TDN.
- La cantidad de grasa en la materia seca digerible. La grasa aporta 2,25 veces más energía por unidad de peso que los carbohidratos y las proteínas. Los alimentos ricos en grasas digestibles en algún momento el valor TDN excede el 100%.
El almidón equivalente
En 1900, Kellner midió los valores de los alimentos con fines productivos en términos de valores de almidón, en lugar de los valores de energía neta establecidos. En este sistema, se toma 1 kg de almidón digestible como la unidad de energía neta. Suponiendo que el almidón equivalente al salvado de trigo es de 45 kg, significa que 100 kg del salvado de trigo pueden producir tanta grasa animal como 45 kg de almidón puro cuando se alimentan además de la ración de mantenimiento o, en otras palabras, 100 kg de salvado de trigo contienen tanta energía neta o productiva como 45 kg de almidón.
El equivalente de almidón se puede calcular como: Kellner agregó carbohidratos puros, proteínas y grasas a una ración de mantenimiento basal para determinar las cantidades relativas de estos nutrientes digeribles puros necesarios para producir una unidad de grasa corporal utilizando el método de equilibrio de nitrógeno y carbono: • Un kg de proteínas digestibles produce 235 gramos de grasa.
- Un kg de almidón y celulosa digeribles produce 248 gramos de grasa.
- Kg de azúcar de caña digerible produce 188 gramos de grasa.
- Un kg de grasa digestible produce 474 a 598 gramos de grasa.
Kellner concibió que el extracto etéreo de la torta de aceite (que es un aceite más o menos puro) y el mismo extracto de una planta verde no podrían tener la misma capacidad de producción de grasa o valor de SE y sugirió factores de multiplicación específicos para usar en el cálculo del almidón equivalente. También comparó el valor observado y calculado. Los valores observados y calculados coincidieron notablemente bien en alimentos, como tortas y concentrados, pero encontró diferencias con los alimentos gruesos, como la paja y el heno.
El profesional en la nutrición veterinaria
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