El laboratorio de Dairy One

El laboratorio de Dairy One

El laboratorio de Dairy One tiene más de 35 años de experiencia en análisis NIR. El análisis de cientos de miles de muestras de forrajes y ensilados de diferente naturaleza les ha permitido reunir una gran base de datos de muestras para llevar a cabo calibraciones.

En los últimos años se han desarrollado nuevas y novedosas formas de medir la calidad del forraje. Comprender mejor la digestibilidad de los nutrientes ha ayudado a las y los técnicos en nutrición a aumentar la producción de leche mediante la formulación de raciones.

Los parámetros nutricionales emitidos en los certificados de ensayo NIR de Dairy One son compatibles con el modelo de racionamiento para rumiantes CNCPS basado en las últimas investigaciones de la Universidad de Cornell.

La calidad de los resultados emitidos por el laboratorio de Dairy One están asegurados mediante la participación en programas de garantía de calidad internos y externos. Internamente, las muestras de control y los estándares diarios se procesan en todas las áreas analíticas. Externamente, este laboratorio participa voluntariamente en ocho programas de comparación entre laboratorios.

En 2008 Dairy One estableció el primero de muchos laboratorios afiliados y, desde entonces, la red de afiliados ha seguido creciendo tanto a nivel nacional como internacional (Network of AffiliatedLabs).

Los afiliados operan como laboratorios independientes autorizados para utilizar calibraciones de espectroscopia en el infrarrojo cercano (NIRS) de Dairy One, gracias a las plataformas de red FossManager. FOSS Software, Inc., líder internacional que proporciona instrumentación y software NIR. Gracias a la sincronización diaria de los sistemas, todos los afiliados reciben actualizaciones acerca de cualquier modificación de los servicios de Dairy One NIR. A nivel local, estos laboratorios proporcionan los mismos análisis de alta calidad que los que se reciben directamente a través de Dairy One. Todos los afiliados de la red mundial de laboratorios de Dairy One se someten a auditorias periódicas con el fin de minimizar sesgos y asegurar la calidad de los resultados emitidos en los informes NIR.

Dairy One ha establecido una amplia variedad de calibraciones al incorporar muestras recogidas a lo largo de varias décadas. Para desarrollar las calibraciones se han utilizado métodos fisicoquímicos de referencia. Las calibraciones GLOBAL NIRS (Dairy One, Ithaca, Nueva York) se desarrollaron originalmente de acuerdo con los principios de los métodos oficiales de la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales y se convirtieron en calibraciones locales utilizando WinISI v.4.6.11. Para desarrollar las calibraciones, el laboratorio de Dairy One emplea tecnología Foss NIRSystems con ISIScan v.4.6.12.

https://dairyone.com/services/forage-laboratory-services/about-the-forage-laboratory/

Una vez recibidas las muestras en nuestro laboratorio, estas se someten a un exhaustivo proceso de homogenización, tras el cual se realiza, en el caso de los ensilados, la medición directa del pH. Para calcular la materia seca, las muestras se predesecan en cámara de secado y, a continuación, se acondicionan en molinos ciclónicos para su posterior análisis NIR.

PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS EMPLEADOS PARA DESARROLLAR LAS CALIBRACIONES
A menos que se indique lo contrario, la siguiente información atañe a los rumiantes, en particular al ganado bovino:

Dairy One 1 - Humedad y materia seca

Humedad y materia seca

Las necesidades nutricionales del ganado pueden expresarse como la muestra tal cual o como base de materia seca, pero es importante que estas necesidades y los resultados analíticos compartan la misma base. En general, la mayoría de las necesidades del ganado se expresan basándose en la materia seca; por lo tanto, los resultados del forraje también deben expresarse con base en la materia seca para que la ración esté equilibrada. Como ya se ha dicho, la clave es asegurarse de que las necesidades y los resultados se expresen usando la misma base.

El contenido de humedad de los ensilados y los forrajes varía mucho; al eliminarse el agua se pierde su efecto de dilución, lo que permite comparar directamente el contenido nutricional de los distintos forrajes.

Por ello, es muy importante conocer el contenido en materia seca de un alimento para establecer las tasas de alimentación y asegurarse de que el ganado ingiere lo suficiente como para satisfacer sus necesidades diarias.

Cuando los valores de los diferentes parámetros nutricionales se expresan con base en la materia seca, se indican los resultados de los nutrientes de la muestra, sin el agua.

Humedad

El contenido en humedad se corresponde con el porcentaje de agua presente en la muestra. Para desarrollar las calibraciones se ha empleado el procedimiento descrito en el método oficial de la AOAC 991.01.

  • AOAC 991.01. Moisture in Forage. Near-Infrared Reflectance
Materia seca

La materia seca equivale a (100 - % de humedad) y representa todo lo que hay en la muestra que no sea agua: proteínas, fibra, carbohidratos, almidón, grasas, minerales, etc.

Para calcular la materia seca, las muestras, tras su homogenización previa, se someten a una predesecación en cámara de secado a 65 ºC durante 20 horas. A continuación, el valor de materia seca se calcula teniendo en cuenta el contenido de humedad obtenido durante la predesecación y el contenido en humedad residual de la muestra estimada mediante espectroscopia en el infrarrojo cercano (NIR).

Dairy One 2 - Fibra

Fibra

La fibra alimentaria tiene como función ser parte estructural de las plantas y, por lo tanto, se encuentra en todos los alimentos derivados de los productos vegetales.

Desde el punto de vista químico la fibra se describe como polisacáridos no almidonados (polisacáridos no amiláceos), cuyos constituyentes principales son la celulosa y la hemicelulosa. Pueden incluir también algunos compuestos no polisacáridos como la lignina.

La fibra es el principal hidrato de carbono disponible para los rumiantes, ya que la base de su alimentación son los alimentos fibrosos y la usan los microorganismos del rumen para obtener energía para su crecimiento, generando, a través de productos de desecho para estos, energía disponible para el animal en la forma de ácidos grasos volátiles.

Fibra neutro detergente (FND)

Porción de hemicelulosa, celulosa y lignina que representa la masa fibrosa del forraje. Estos tres componentes se conocen como pared celular o carbohidratos estructurales. La FND confiere a la planta la rigidez necesaria para poder sostenerse a sí misma a medida que crece, como el esqueleto de los animales. La hemicelulosa y la celulosa pueden descomponerse gracias a los microorganismos del rumen para aportar energía al animal. La FND tiene una correlación negativa con la ingesta.

aFND: analizar muestras con un alto contenido en proteínas o almidón puede llevar a sobrestimar el valor de la FND. La solución de detergente neutro elimina la mayor parte de las proteínas y del almidón durante la fase de digestión del análisis. Las muestras con un alto contenido en proteínas o en almidón pueden sobrecargar la extracción, con lo que no se eliminan todas las proteínas o el almidón. Añadir sulfito de sodio y amilasa al procedimiento de la FND ayudará a eliminar la proteína y el almidón, respectivamente. Al eliminar la contaminación de estos se medirá mejor la fibra verdadera. La "a" indica que el análisis se ha realizado añadiendo sulfito de sodio y amilasa.

Las muestras secas y molidas se digieren en una solución de FND en la unidad de digestión ANKOM DELTA en presencia de alfa amilasa y sulfito de sodio al inicio de la digestión.

  • Las disoluciones se realizan siguiendo el procedimiento de Van Soest, P. J., J. B. Robertson y B. A. Lewis. 1991. "Methods for Dietary Fiber, Neutral Detergent Fiber, and Nonstarch Polysaccharides in Relation to Animal Nutrition". Journal of Dairy Science 74:3583-3597.
  • ANKOM Technology Method 15 – Neutral Detergent Fiber in Feeds – Filter Bag Technique (for DELTA), 06/10/2020

 aFNDom: en los análisis de la aFND se eliminan componentes inorgánicos como los minerales, la tierra y la arena (comúnmente conocidos como "cenizas") mediante la calcinación del residuo fibroso a 550 °C durante 2 horas. De forma general, la solución de detergente neutro elimina la mayor parte de las cenizas durante la fase de digestión del análisis; no obstante, las muestras con un alto contenido en cenizas pueden sobrecargar la extracción, con lo que estas no se eliminan por completo. El residuo de cenizas aumentará artificialmente el resultado de la aFND. Para eliminar la contaminación por cenizas, el residuo de fibra se calcina al final del proceso. El resultado "libre de cenizas" se conoce como aFNDom, en el que "om" significa que el resultado se basa en materia orgánica o libre de cenizas.

Para determinar la aFNDom, la aFND se analiza según el procedimiento anterior, pero añadiendo una fase de calcinación para eliminar componentes inorgánicos como los minerales, la tierra y la arena mediante la calcinación del residuo fibroso a 550 ºC durante 2 horas.

Fibra ácido detergente (FAD)

Fracción fibrosa compuesta por celulosa y lignina. La digestibilidad de la celulosa varía y se ve afectada negativamente por el contenido de lignina. A medida que este aumenta, la digestibilidad de la celulosa disminuye. La FAD tiene una correlación negativa con la digestibilidad general. Para determinarla, las muestras se pesan individualmente, a razón de 0,5 g en bolsas de filtro, y se digieren en solución de FAD en la unidad de digestión ANKOM DELTA.
Las disoluciones utilizadas son las mismas que las recogidas en la AOAC 973.18 - Fibra (detergente ácido) y lignina (H2SO4) en piensos.

  • ANKOM Technology Method 14 – Acid Detergent Fiber in Feeds – Filter Bag Technique (for DELTA), 06/10/2020.
  • ANKOM Technology, 2052 O'Neil Road, Macedon, NY 14502. www.ankom.com
Lignina detergente ácido (LAD)

Componente vegetal no digestible. La lignina afecta negativamente a la digestibilidad de la celulosa. A medida que su contenido aumenta, la digestibilidad de la celulosa disminuye, con lo que se reduce la cantidad de energía disponible para el animal.
La disolución se realiza siguiendo el mismo procedimiento recogido en la AOAC 973.18 - Fibra (detergente ácido) y lignina (H2SO4) en piensos. La FAD se realiza como se indica más arriba y el residuo se digiere en grupos de 24 al 72 % p/p de ácido sulfúrico durante 3 horas en la incubadora Daisy de ANKOM a temperatura ambiente.

  • ANKOM Technology Method 9 – Method for Determining Acid Detergent Lignin in the DaisyII Incubator – 06/03/2020.

Dairy One 3 - Proteína

Proteína

Las proteínas son compuestos orgánicos formados por aminoácidos, componentes fundamentales de los órganos vitales, los tejidos, los músculos, el pelo, la piel, la leche y las enzimas. Además, es necesario consumirlas todos los días para el mantenimiento, la lactancia, el crecimiento y la reproducción. Las proteínas pueden descomponerse en más fracciones en los rumiantes en función de su nivel de degradabilidad en el rumen.

Proteína bruta (PB)

Este término abarca el contenido total de nitrógeno de la muestra multiplicado por un factor (6,25). Comprende la proteína verdadera y el nitrógeno no proteico.
Para determinar la PB, las muestras secas y molidas se analizan mediante combustión utilizando un analizador elemental de carbono/nitrógeno CN628.

  • AOAC 990.03 – Protein (Crude) in Animal Feed
  • AOAC 992.15 – Crude Protein in Meat and Meat Products Including Pet Foods
  • AOAC 992.23 – Crude Protein in Cereal Grain and Oilseeds
  • Leco Application Note – "Nitrogen/Protein in Feeds, Grains, and Pet Food" Form 20X-821-485, 03/15 – Rev0.
  • Leco Application Note – "Nitrogen in Soil and Plant Tissue" Form 203-821-443, 11/14 – Rev2.
  • Leco Corporation, 300 Lakeview Avenue, St. Joseph, MI 49085. www.leco.com
Proteína disponible

Es un valor calculado que equivale a la PB menos el valor de proteína ligada a la fibra detergente ácido (FAD). Esta fracción proteica es la fracción de la proteína que realmente está disponible para la digestión del animal.

Proteína soluble (PS)

Está compuesta por proteínas y nitrógeno no proteico con una degradabilidad alta en el rumen. Se usa para la síntesis de proteína microbiana en el rumen.
Para determinar la PS se emplea el procedimiento de Cornell con tampón de borato de sodio y fosfato de sodio. Las muestras se incuban a temperatura ambiente. Los residuos que contienen proteínas insolubles se analizan con el macrodeterminador Leco TruMac N.

  • Cornell Nutrition Conference Proceedings, 1990, pp. 85-86.
  • Leco Application Note – "Nitrogen/Protein in Feeds, Grains, and Oil Seeds" Form No. 203-821-392, 01/16 – Rev2.
Amoníaco, equivalente en proteína

El amoníaco no es una proteína, pero contiene nitrógeno que puede ser usado por la población microbiana del rumen para sintetizar proteínas. Este amoníaco se produce como producto final de la degradación de las proteínas durante el proceso de ensilado y se clasifica como nitrógeno no proteico. Aunque no son proteínas, aportan nitrógeno, que puede utilizarse para producir proteína microbiana y, por lo tanto, pueden utilizarlo los rumiantes a modo de proteínas. El resultado se representa como el aporte del equivalente en PB, no como porcentaje de amoníaco presente en el alimento. El porcentaje real del alimento puede calcularse dividiendo el equivalente en proteína de amoníaco entre 5,15.
Tras la extracción del amoníaco en medio acuoso, se determina el contenido en nitrógeno amoniacal mediante el analizador Timberline TL-2800

  • Extraction using reciprocating shaker – Kalra, Y. P. 1998. Determination of Ammonium-Nitrogen in Plant Tissue
  • Handbook of Reference Methods for Plant Analysis. 11:90.
  • Principles of operation – Carlson, R. M. 1978. "Automated Separation and Conductimetric Determination of Ammonia and Dissolved Carbon Dioxide".  Analytical Chemistry 50:1528-1531.
  • Timberline Instruments, 1880 S. Flatiron Ct. Suite I, Boulder, CO 80301. www.timberlineinstruments.com
Proteína degradable en el rumen (PDR)

Está compuesta por proteína soluble y proteínas con una degradabilidad media en el rumen. Se emplean para sintetizar la proteína microbiana en el rumen.

Para determinar la proteína degradable, las muestras se someten, durante 2 horas, a la digestión enzimática de Cornell con Streptomyces griseus (SGP). La concentración de la enzima se mantiene constante. Los residuos que contienen proteínas no degradables se analizan con el macrodeterminador Leco TruMac N.

  • "Forage Samples Incubated for 2 hrs. at Higher SGP Concentration". Journal of the Science of Food and Agriculture 1999. 82: 343-354.
  • Leco Application Note – "Nitrogen/Protein in Feeds, Grains, and Oil Seeds". Form No. 203-821-392, 01/16 – Rev2
Proteína no degradable en el rumen (PNDR)

Tiene una baja tasa de degradabilidad y no se digiere en el rumen. También se conoce como proteína bypass y alcanza el tracto gastrointestinal inferior esencialmente intacta. La proteína no degradable se degrada en el tracto gastrointestinal como lo haría en los no rumiantes.

La proteína no degradable se estima restando el contenido de proteína degradable al valor de la PB.

Proteína ligada a la fibra ácido detergente ( FAD)

También se conoce como proteína dañada por el calor o no disponible. Se origina por el calentamiento durante la fermentación o el secado, en los que una parte de la proteína reacciona con los carbohidratos para formar un complejo no digestible que hace que no esté disponible para la digestión. La proteína ligada a la FAD no se descompone en el rumen y representa la parte de la proteína no degradable no disponible para el animal.

El contenido en proteína ligada a la FAD se determina analizando el contenido en nitrógeno del residuo obtenido tras el ensayo de la FAD mediante un macrodeterminador Leco TruMac N. De este modo se puede determinar la fracción de proteína ligada a la FAD.

Proteína ligada a la fibra detergente neutro (FND)

Este parámetro se define como la parte de la proteína no degradable que está disponible para el animal.

El contenido en proteína ligada a la FND se determina analizando el contenido en nitrógeno del residuo obtenido tras el ensayo de la FND sin sulfito de sodio mediante un macrodeterminador Leco TruMac N. De este modo se puede determinar la fracción de proteína ligada a la FND.

Dairy One 4 - Carbohidratos

Carbohidratos

Los carbohidratos son compuestos naturales formados por carbono, hidrógeno y oxígeno en relación Cn:H2n:On.

De acuerdo con su naturaleza química, los carbohidratos se clasifican en dos grandes grupos: azúcares y no azúcares. Los azúcares se dividen en monosacáridos y oligosacáridos, mientras que los no azúcares comprenden los polisacáridos y los carbohidratos complejos.

Los polisacáridos son polímeros de monosacáridos y engloban compuestos tan conocidos como el almidón y la fibra (por su importancia en la valoración nutricional de forrajes y ensilados y en la alimentación de rumiantes se tratará en un apartado específico).

Carbohidratos solubles en agua (CSA)

Los carbohidratos solubilizados y extraídos en agua comprenden monosacáridos, disacáridos y algunos polisacáridos (principalmente fructanos). El fructano es uno de los principales carbohidratos almacenados en la hierba. En los rumiantes los azúcares desempeñan un papel fundamental en el rumen: son la fuente de energía principal y rápida para muchas poblaciones bacterianas y permiten mantener un nivel óptimo de fermentación para transformar una parte de los alimentos, que quedan disponibles, en un segundo momento, para las necesidades fisiológicas vitales y productivas del animal.

Las muestras de alimento se incubaron para extraer los CSA compuestos por azúcares simples y fructanos. Estos se calcularon usando un espectrofotómetro Thermo Scientific Genesys 10S Vis tras una hidrólisis ácida con ácido sulfúrico y una reacción colorimétrica con ferricianuro de potasio.

  • West Virginia University Procedure by W.H. Hoover and T.K. Miller Webster. Determination of Nonstructural Carbohydrates
  • Hall, M.B., W.H. Hoover, J.P. Jennings y T.K. Miller Webster. 1999. "A Method for Partitioning Neutral Detergent Soluble Carbohydrates". Journal of the Science of Food and Agriculture 79: p. 2081
Carbohidratos solubles en etanol (CSE)

Los carbohidratos solubilizados y extraídos en etanol al 80 % comprenden fundamentalmente monosacáridos y disacáridos. Las muestras se agitaron con etanol al 80 % para extraer los CSE compuestos por azúcares simples. Los CSE se determinaron mediante un espectrofotómetro Thermo Scientific Genesys 10S Vis tras una reacción colorimétrica de fenol y ácido sulfúrico.

  • Hall, M. B., W. H. Hoover, J. P. Jennings y T. K. Miller Webster. 1999. "A method for Partitioning Neutral Detergent Soluble Carbohydrates". Journal of the Science of Food and Agriculture . 79: pp. 2079-2086
Almidón

Es un polisacárido que se encuentra principalmente en los granos o las semillas o en las raíces de las plantas. Se trata de una buena fuente de energía. En el caso de los rumiantes la degradación del almidón en el rumen se lleva a cabo por enzimas microbianas extracelulares. En el intestino delgado el almidón es un polisacárido accesible al potencial enzimático presente en los animales, por lo que en su mayor parte se digiere en el intestino delgado. Sin embargo, la digestión del almidón en el intestino delgado no siempre es completa y depende de factores como la capacidad digestiva de la especie animal, el origen botánico y el procesado tecnológico al que se hayan sometido las materias primas que lo contienen. Para determinar el almidón se emplea un método de análisis enzimático en el que las muestras se extraen previamente para obtener el azúcar y se incuban con la enzima glucoamilasa para hidrolizar el almidón y producir dextrosa (glucosa). Finalmente se cuantifica la glucosa con el analizador YSI. El almidón se determina multiplicando la dextrosa por 0,9.

  • YSI 2950D-1 or 2700 SELECT Biochemistry Analyzers. YSI Incorporated Life Sciences, 1725 Brannum Lane, Yellow Springs, Ohio 45387 Application Note Number 319. www.ysilifescience.com
Carbohidratos no fibrosos (CNF)

Este parámetro se corresponde con la fracción de carbohidratos que no conforman la pared celular, y consisten en almidón, azúcar, pectina y ácidos que participan en los procesos de fermentación y que sirven como fuentes de energía para los animales. En los rumiantes los CNF se descomponen gracias a la población microbiana del rumen y se usan como fuente de energía. El contenido en CNF se calcula de la siguiente manera: CNF = 100 % - (% PB + (% FND - % PB_Ligada_FND) + % MG + % cenizas)

Dairy One 5 - Materia grasa y ácidos grasos

Grasa

Las grasas, como los carbohidratos, contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Son insolubles en agua, pero solubles en solventes químicos, como éter, cloroformo y benceno.

Materia grasa

Normalmente se extrae utilizando éter. Además, con este método también se pueden solubilizar pigmentos vegetales, ésteres y aldehídos. Por ello, la medición se denomina grasa bruta. La grasa es un nutriente de gran densidad energética y contiene entre 2,25 y 2,8 veces la energía presente en los carbohidratos. Se añade a las raciones para aumentar los niveles de energía cuando esta es insuficiente.

Para determinar el contenido de materia grasa, las muestras se pesan en bolsas de filtro XT4 y se extraen con éter etílico en un equipo ANKOM XT15 Extractor. El proceso se basa en el principio Soxhlet y se realiza en un recipiente de extracción cerrado de acero inoxidable para conseguir superar los puntos de ebullición de los disolventes. El contenido en grasa se determina por la pérdida de peso.

  • ANKOM Technology Method 2 – Rapid Determination of Oil/Fat Utilizing High Temperature Solvent Extraction, 01-30-2009. ANKOM XT15 Extractor. AOCS Standard Procedure Am 5-04.
Ácidos grasos, ácidos grasos totales (AGT) y ácidos grasos insaturados en el rumen (RUFAL)

Las grasas se componen de ácidos grasos, los cuales son ácidos orgánicos monocarboxílicos de cadena alifática, raramente libres, y casi siempre esterificando al glicerol. Son generalmente de cadena lineal y tienen un número par de átomos de carbono.
Los ácidos grasos esenciales son de vital importancia en diferentes funciones metabólicas de los animales.

Para determinar los ácidos grasos, se extrae el contenido en grasa con metanol y hexano y se mide mediante cromatografía de gases. El parámetro de AGT es una forma más precisa de cuantificar la grasa, ya que elimina la posible contaminación por pigmentos, ésteres y aldehídos.

La determinación individual de ácidos grasos se realiza mediante un procedimiento basado en la síntesis directa de ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME) utilizando el cromatógrafo de gases Thermo Trace 1310 equipado con una columna capilar Supelco SP-2560, de 100 m x 0,25 mm x 0,20 µm, y un detector de ionización de llama (FID).

  • O'Fallon, J. V., J. R. Busboom, M. L. Nelson y C. T. Gaskins. 2007. "A Direct Method for Fatty Acid Methyl Ester Synthesis: Application to Wet Meat Tissues, Oils, and Feedstuffs". Journal of Animal Science. 85: pp. 1511-1521.
  • Thermo Fisher Scientific Inc., 81 Wyman Street, Waltham, MA 02454. www.thermoscientific.com

En el siguiente enlace se muestra información detallada sobre los diferentes parámetros nutricionales incluidos en los certificados de ensayo de espectroscopia en el infrarrojo cercano (NIR) relacionados con los ácidos grasos.

Dairy One 6 - Minerales

Minerales
Cenizas

El contenido en cenizas es una medida del contenido total de minerales. Las muestras se pesan y se calcinan para quemar toda la materia orgánica (proteína, fibra, grasas, etc.) y dejar únicamente los minerales. A continuación, el peso del residuo de cenizas se divide entre el peso original para determinar el porcentaje de cenizas.

  • AOAC Method 942.05 – Ash of Animal Feed
Calcio, fósforo, magnesio, potasio y azufre

Calcio: importante para la formación de huesos y dientes, la coagulación de la sangre, las contracciones musculares, como componente de la leche, la transmisión de los impulsos nerviosos, la regulación de la frecuencia cardíaca, y la activación y estabilización de las enzimas.

Fósforo: importante para la formación de huesos y dientes, un componente clave del metabolismo de la energía y de la leche y, además, fundamental para los sistemas de amortiguación de fluidos corporales.

Magnesio: activador de enzimas, se encuentra en el tejido óseo y en los huesos, y es de gran importancia en las transmisiones neuromusculares.
Potasio: activador de enzimas, conductor de impulsos nerviosos, importante en la regulación de la presión osmótica y del equilibrio hídrico, electrolítico y ácido-base, y de la contracción muscular.

Azufre: necesario para la síntesis de proteínas microbianas, especialmente cuando se suministra nitrógeno no proteico (NPN).

Para determinar el Ca, P, Mg, K y S, las muestras se digirieron mediante el sistema de reacción acelerada por microondas CEM (MARS6) con control de temperatura MarsXpress usando recipientes Xpress de Teflón PFA y, posteriormente, se analizaron mediante plasma de acoplamiento inductivo (ICP) mediante un espectrómetro radial Thermo iCAP 6300.

Cloro

El ion cloruro es importante para mantener el equilibrio ácido-base y regular la presión osmótica. Además, es un componente fundamental de las secreciones gástricas.
Los cloruros se determinan siguiendo un método de ensayo basado en la valoración potenciométrica con AgNO3 (0,01 N o 0,10 N) utilizando una unidad de valoración Metrohm 905 equipada con un electrodo de anillo de Ag controlado mediante el software Metrohm Tiamo.

  • Metrohm Application Bulletin No. 130 by Metrohm Ltd., C-H-9101 Herisau, Suiza Metrohm USA, 6555 Pelican Creek Circle, Riverview FL, 33578. www.metrohmusa.com El método de Metrohm es similar a los descritos en: Cantliffe, D. J., MacDonald, G. E. y Peck, N. H. 1970. "The Potentiometric Determination of Nitrate and Chloride in Plant Tissue". New York's Food and Life Sciences Bulletin. No. 3, September 1970. Plant Sciences. Vegetable Crops Geneva. No. 1: 5-7.

Dairy One 7- Digestibilidad de los nutrientes

Digestibilidad de los nutrientes
Digestibilidad verdadera in vitro a las 24, 30 y 48 horas

Este parámetro se obtiene a partir de la fermentación anaeróbica realizada en laboratorio que simula la digestión que se produce en el rumen. Para ello, se utiliza líquido ruminal procedente de vacas lecheras a las que se les ha introducido una cánula en el rumen y que han sido alimentadas con ración unifeed. Las muestras del forraje se incuban en el líquido ruminal durante diferentes períodos de tiempo a 39 °C.

Durante este tiempo la población microbiana del líquido ruminal digiere la muestra simulando los procesos que ocurrirían en el rumen. A continuación, las muestras se tratan con una solución de detergente neutro para aislar el residuo fibroso no digestible. El resultado se expresa como cantidad de muestra digerida (100-residuo no digerido) respecto al porcentaje de la materia seca (MS) total.

Digestibilidad del almidón a las 7 horas

La evaluación de la digestibilidad del almidón se basa en la digestibilidad in vitro de muestras molidas con un tamiz de 4 mm (durante 7 horas). Este parámetro indica el porcentaje de almidón digerido y se expresa en porcentaje de almidón digerido respecto al porcentaje de almidón total de la MS. La digestibilidad del almidón in vitro a las 7 horas se puede utilizar para detectar diferencias en la digestibilidad del almidón dentro y entre los tipos de alimento, así como para evaluar los cambios en la digestibilidad del almidón del ensilado de maíz a lo largo del tiempo.

Digestibilidad de la fibra neutro detergente neutro (dFND) a las 24, 30 y 48 horas

Es necesario que la vaca consuma algo de fibra no digestible para mantener una salud ruminal adecuada, pero la mayor parte de la porción de fibra de la dieta debe ser fácilmente digestible. A mayor digestibilidad de la fibra aumenta el consumo de la ración de alimento y el aumento del consumo de forrajes se relaciona con una mayor producción de leche.

Los diferentes puntos de tiempo en los parámetros de digestibilidad muestran la velocidad de digestión en el rumen. De este modo, las y los técnicos en nutrición pueden determinar con mayor precisión cómo se digiere su forraje.

La dFND indica el porcentaje de FND potencialmente digestible, determinado por incubación en el fluido ruminal durante diferentes períodos de tiempo y expresado como un porcentaje de la aFND. La dFND puede usarse para clasificar los forrajes en función de la posible digestibilidad de la fibra y en estimaciones energéticas.

Las muestras de alimento seco y molido se incuban en el tampón de Van Soest/mezcla de fluido ruminal en condiciones anaeróbicas a 39 ºC. Tras la incubación, las muestras se analizan mediante el procedimiento de aFND. El residuo obtenido está formado por el material de fibra no digerido y se utiliza para determinar la dFND. 

Digestibilidad de la FND en materia orgánica (dFNDom) a las 30, 120 y 240 horas

Equivale al porcentaje de FND potencialmente digestible, determinado tras incubación en líquido ruminal a diferentes períodos de tiempo de incubación y expresado con base en la materia orgánica. Este valor se expresa como porcentaje de la aFNDom.

Al ensayo de la dFND se añade un proceso de calcinación para eliminar componentes inorgánicos como los minerales, la tierra y la arena mediante la calcinación del residuo fibroso no digerido a 550 ºC durante 2 horas.

FND no digestible en materia orgánica (uFNDom) a las 30, 120 y 240 horas

Corresponde a la FND no digestible que queda tras la incubación en el fluido ruminal durante diferentes períodos de tiempo. La dFND se analiza siguiendo el procedimiento anterior. Los resultados de uFNDom se expresan con base en la materia orgánica (libre de cenizas) como porcentaje de materia seca.

  • ANKOM Technology Method 3 – In Vitro True Digestibility Using the DaisyII Incubator (01/24/2017).

Reactivos y soluciones utilizadas:

  • Goering, H. K. y P. J. Van Soest. 1970. "Forage Fiber Analyses (Apparatus, Reagents, Procedures, and Some Applications)". ARS/USDA Handbook No. 379, Superintendent of Documents, US Government Printing Office, Washington, D.C. 20402. Pages 13-14.
  • Líquido ruminal procedente de vacas lactantes alimentadas con ración unifeed (TMR) de alta calidad.

En el siguiente enlace se muestra información ampliada sobre la dFND.

Dairy One 8 - Indicadores de conservación del ensilado

Indicadores de conservación del ensilado

En el siguiente enlace podrá obtener una guía completa de los diferentes parámetros que se deben considerar para evaluar la calidad fermentativa de los ensilados.

En el proceso de fermentación de los forrajes se producen ácidos que conservan el ensilado. El ambiente, el tipo de cultivo y su manejo determinan la cantidad y el tipo de ácidos producidos, que generalmente se denominan ácidos grasos volátiles (AGV). La cantidad de los diferentes ácidos producidos afecta directamente al almacenamiento y a la calidad de los alimentos. Aunque se pueden producir muchos ácidos diferentes, los más importantes son el láctico, el acético y el butírico, producidos como resultado de la fermentación microbiana en el ensilado.

El valor de pH indica el grado de acidez presente en las muestras de ensilados. Los valores de pH emitidos en los informes NIR no son valores estimados vía NIR, sino que se corresponden con mediciones potenciométricas llevadas a cabo en el laboratorio de Mouriscade en el momento de homogenización y pesado de la muestra para la desecación previa al análisis NIR.

El parámetro índice de AGV fue desarrollado por Dairy One Forage Lab para ayudar a productores y asesores a clasificar la información de fermentación.

Los AGV se extraen según el procedimiento adaptado de la comunicación personal del doctor L. E. de la Universidad de Cornell.
Los extractos se analizan mediante los siguientes ácidos:

Ácidos acético y butírico

Los extractos de las muestras se inyectan en un cromatógrafo de gases Perkin Elmer Clarus 680 provisto de una columna empacada Supelco con las siguientes especificaciones: Tightspec ID de 2 m x 2 mm, fase Carbowax 20 M al 4 % en Carbopack B-DA 80/120.

  • Procedimiento basado en: "Analyzing Fatty Acids by Packed Column Gas Chromatography" Supelco GC Bulletin 856A, 1990.
  • "Volatile Fatty Acid SOP" W. H. Miner Institute, Chazy, NY.
  • Sigma Aldrich (Supelco), 3050 Spruce Street, St. Louis, MO 63103. www.sigmaaldrich.com
  • Perkin Elmer, 940 Winter Street, Waltham, MA 02451. www.perkinelmer.com
Ácido láctico

Los extractos de las muestras se inyectan en la cámara de muestras del analizador YSI, donde el L-lactato se distribuye en una membrana que contiene L-lactato oxidasa. El L-lactato se oxida inmediatamente a peróxido de hidrógeno y piruvato. El peróxido de hidrógeno se detecta amperométricamente en la superficie del electrodo de platino. El flujo de corriente en el electrodo es directamente proporcional a la concentración de peróxido de hidrógeno y, por lo tanto, a la concentración de L-lactato. El ácido láctico total se calcula multiplicando el L-lactato por 2,0.

  • "Aliquot of Extract Analyzed for L-Lactate Using YSI 2950D-1 or 2700 SELECT Biochemistry Analyzer Equipped with an L-lactate Membrane". YSI User's Manual, page 4-7. YSI Incorporated Life Sciences, 1725 Brannum Lane, Yellow Springs, Ohio 45387. www.ysilifescience.com

Dairy One 9 - Índices calculados

Índices calculados
Tasa de digestión de la fibra detergente neutro, dFND (kd), % por hora

Es una estimación de la velocidad de digestión de las fibras expresada como %/h. Se basa en la interrelación teórica entre fibra detergente neutro (FND), la lignina y la dFND utilizando sofisticados cálculos. Los cálculos de kd de Dairy One se basan en un sistema Cornell ampliamente aceptado.

Valor relativo del forraje (VRF)

Índice para clasificar los forrajes en función de la digestibilidad y del potencial de ingesta. El VRF se calcula a partir de fibra detergente ácido (FAD) y la FND. Un VRF de 100 se considera una puntuación media y representa un heno de alfalfa que contiene un 41 % de FAD y un 53 % de FND en materia seca. Cuanto más alto sea el VRF, mayor será su calidad.

Si se usa el VRF para clasificar el valor nutritivo de un alimento, debe hacerse dentro de un rango de valores previamente establecidos. Por ejemplo, si el valor objetivo del VRF es de 150, cualquier forraje con un valor entre 145 y 155 debe considerarse un valor equivalente. Como regla general, se deberían incluir en ese rango todos los valores comprendidos entre +/- 10 puntos con respecto al valor objetivo. Para calcular el VRF se emplea la siguiente expresión:

VRF = (MSD, % de MS) × (IMS, % de peso corporal) ÷ 1,29

Donde la MSD (materia seca digestible) y la IMS (ingesta de materia seca) se pueden calcular a partir de la FAD y la FND como:

  • MSD (% de materia seca) = 88,9 – 0,78 × FAD (% MS)
  • IMS (% de peso corporal) = 120 ÷ FND (% MS)

VALOR RELATIVO DEL FORRAJE = ((88,9 – (0,779 * FAD)) * (120 / FND)) / 1,29

Calidad relativa del forraje (CRF)

Índice para clasificar los forrajes a partir de un análisis más completo que el VRF. La CRF se calcula a partir de la proteína bruta, la FAD, la FND, las grasas, las cenizas y la dFND medida a las 48 horas. Este valor debería reflejar mejor el valor alimentario del forraje que cuando se calcula con el VRF. Para la CRF se emplea el mismo sistema de puntuación que para el VRF, con una puntuación media de 100. Cuanto más alto sea su CRF, mayor será su calidad.

CRF = (IMS, % de peso corporal) × (TND, % de MS) ÷ 1,23

Donde la IMS (ingesta de materia seca) y el TND (total de nutrientes digestibles) se pueden calcular como:

  • IMS (% de peso corporal) = 120 ÷ FND (% de MS)
  • TND (% de MS) = total de nutrientes digestibles (TND): es la suma de la proteína digestible, los carbohidratos no estructurales digestibles, los carbohidratos no fibrosos y 2,25 veces la grasa digestible.

La ecuación anterior para la CRF incluye el factor de ajuste 1,23, que permite que la CRF retenga el valor de 100 para alfalfa (similar al VRF), que sirve como valor base.

Leche, kg/ton

Estimación de la producción lechera por tonelada de materia seca de forraje basada en la digestibilidad y en el contenido energético del forraje. Este es un cálculo útil que ayuda a medir la calidad del forraje. Dairy One utiliza los cálculos de leche/tonelada del Dr. Dan Undersander (Departamento de Agronomía de la Universidad de Wisconsin-Madison).

Dairy One 99- Energía

Energía

La energía se utiliza en todos los procesos biológicos y es esencial para la vida. En el caso del ganado, es preciso determinar las necesidades de energía para garantizar su mantenimiento, para que crezcan o ganen peso, para amamantarse, reproducirse y tener un nivel de actividad adecuado. Si no se suministra la energía necesaria, no se obtendrán buenos resultados. El sistema utilizado por Dairy One para el cálculo de energía para rumiantes consiste en una suma de varios componentes. La energía que aportan las proteínas, la fibra, los carbohidratos no estructurales y la grasa que constituyen la base del sistema.

Total, de nutrientes digeribles (TDN): es la suma de la proteína digestible, los carbohidratos no estructurales digeribles, los carbohidratos no fibrosos y 2,25 veces la grasa digerible.

Energía Neta de lactación (ENl): es una estimación del valor energético de un alimento empleado para el mantenimiento y la producción de leche durante la lactancia y para el desarrollo y los dos últimos meses de gestación de las vacas preñadas y en período seco.

Energía Neta de mantenimiento (ENm): es una estimación del valor energético de un alimento utilizado para mantener a un animal en equilibrio energético, es decir, sin ganar ni perder peso.

Energía Neta de ganancia (ENg): es una estimación del valor energético de un alimento empleado para ganar un peso corporal superior al requerido para el mantenimiento.

Energía Metabolizable (EM): es igual a la energía bruta del alimento menos la energía que se pierde en las heces, la orina y los gases.

Energía digerible (ED): es igual a la energía bruta del alimento menos la energía que se pierde en las heces.

Bibliografía:

  • National Research Council. 1988. Nutrient Requirements of Dairy Cattle. National Academy Press, Washington, D.C., p.9.
  • Van Soest, P. J. and DG. Fox. 1992. Discounts for net energy and protein - 5th Revision. Proc. 1992 Cornell Nutrition Conference, p. 40.  (attached "Van Soest Net Energy Discounts CNC 1992 p40-68")