CURS II

STABILIREA VALORII NUTRITIVE A NUTREŢURILOR

Valoarea nutritivă a nutreţurilor reprezintă capacitatea nutreţurilor de a furniza organismului animal substanţe nutritive necesare pentru satisfacerea necesarului de întreţinere a funcţiilor vitale şi pentru realizarea diferitelor producţii. Pentru determinarea valorii nutritive a nutreţurilor, sunt utilizate mai multe metode, însă cele mai frecvent utilizate sunt:1. Determinarea valorii nutritive a nutreţurilor pe baza compoziţiei chimice brute.2. Determinarea valorii nutritive a nutreţurilor pe baza conţinutului total în substanţe nutritive digestibile (TSD).3.  Determinarea valorii nutritive a nutreţurilor pe baza efectului productiv.4.  Determinarea valorii nutritive a nutreţurilor pe baza valorii energetice.

DETERMINAREA VALORII NUTRITIVE A NUTREŢURILOR PE BAZA COMPOZIŢIEI CHIMICE BRUTE

A fost prima metodă utilizată pentru stabilirea valorii nutritive a nutreţurilor. Deşi conţinutul chimic brut nu poate caracteriza valoarea nutritivă a nutreţurilor (aşa

cum se considera iniţial), stabilirea acestuia constituie o etapă necesară în stabilirea valorii nutritive prin metode mai perfecţionate.

Valoarea nutritivă a nutreţurilor diferă foarte mult de la un nutreţ la altul, toate nutreţurile conţin aceleaşi grupe de substanţe, schema de analiză chimică fiind comună tuturor nutreturilor.

Substanţele nutritive din nutreţuri pot fi determinate prin metode distructive (schemele Weende şi Van Soest), sau nedestructive (spectroscopia în infraroşul apropiat).

Schema Weende a fost elaborată în anul 1857 de către cercetătorii germani Henneberg şi Stohman de la Staţiunea Agronomică Weende. Conform acestei scheme, din proba de nutreţ au fost determinate: proteina brută, celuloza brută, grăsimea brută, cenuşa brută şi substanţele extractive neazotate.

1

2

În momentul de faţă, pentru determinarea compoziţiei chimice brute a nutreţurilor se utilizează schema Van Soest elaborată în anul 1963 de savantul american Van Soest.

Spre deosebire de schema Weende, în cazul schemei Van Soest se consideră că în compoziţia nutreţurilor se pot determina următorii componenţi: proteina brută, celuloza brută, grăsimea brută, cenuşa brută, glucide solubile, acizi organici, vitamine, alcaloizi, hemiceluloze, lignine şi celuloză.

3

DETERMINAREA VALORII NUTRITIVE PE BAZA DIGESTIBILITĂŢII NUTREŢURILOR

Determinarea pe cale experimentală a conţinutului digestibil al nutreţurilor şi raţiilor este o metodă mai evoluată de apreciere a valorii nutritive.

Pe baza acestei metode se consideră că valoarea nutritivă se poate aprecia pe baza conţinutului total în substanţe nutritive digestibile şi că nutreţul sau raţia care conţine cele mai multe dintre aceste substanţe va avea valoarea nutritivă mai mare.

Stabilirea digestibilităţii nutreţurilor şi a raţiilor se face prin metode directe şi indirecte.În metodele directe, datele de digestibilitate se obţin fără intermediul altor substanţe nedigestibile (inerte); metodele indirecte urmăresc obţinerea acestor date prin folosirea unor substanţe (indicatori) inerte din punct de vedere digestiv.

Principiul general ce stă la baza acestor metode este:Cântărirea foarte precisă a cantităţii de nutreţ (în grame) ingerat (I) de animal, la care

s-a determinat compoziţia chimică brută. Dacă în timpul experienţei au rămas resturi neconsumate din nutreţul administrat, acestea se cântăresc, se analizează chimic (vor avea o compoziţie chimică diferită de nutreţ), şi se scad din substanţele corespunzătoare cantităţii de nutreţ administrat.

Apoi se recoltează şi se cântăresc (în grame) fecalele (E) şi se analizează chimic, iar prin diferenţă se stabileşte cantitatea digerată (D) din fiecare substanţă nutritivă în parte, adică:

I – E = Dîn care:

I – ingestaE – egestaD – digesta

În continuare, valorile obţinute prin diferenţă se raportează procentual la cantitatea ingerată din fiecare substanţă nutritivă în parte, obţinându-se astfel coeficienţii de digestibilitate ai acestora.

Pentru experienţele cu două perioade de control, principiul de lucru este urmatorul: In prima perioadă de control se procedează la fel ca în experienţele simple (cu o

singură perioadă de control), stabilindu-se în acest caz coeficienţii de digestibilitate ai unui amestec de nutreţuri (a unei raţii) în care nutreţul de studiat participă în proporţie de 20 – 30%.

În a doua perioadă de control, în proporţie de 65 – 70% acelaşi amestec ca şi în prima perioadă de control, la care se adaugă un supliment bine stabilit (30 – 35%) din nutreţul a cărui digestibilitate se studiază, de obicei restul până la 100%.

4

Metodele directe pentru stabilirea digestibilităţii

Experienţe de digestibilitate cu o singură perioadă de control cu etapele:- nutreţul poate alcǎtui singur raţia animalului I. Et. preliminarǎ (de adaptare) dureazǎ 3-5 zile se face alegerea animalelor (3+1 la anim. mari şi 8+2 la porcine şi pǎsǎri); pregǎtirea animalelor pentru experienţǎ şi adaptarea animalelor la condiţiile experimentale.II. Et. pregǎtitoare – se administreazǎ furajul de cercetat şi se urmǎreşte golirea tubului digestiv de resturile nedigerate din hrana administratǎ anterior (1-2 zile la carnivore, 6-8 zile la omnivore şi 12-15 zile la rumegǎtoare); se stabileste cantitatea de furaj pe poate fi consumatǎ voluntar de un animal (în et. urmǎtoare se administreazǎ numai 80-90% din acest consum).III. Et. de control - dureazǎ 8- 10 zile.

Se administreazǎ animalelor furajul de cercetat şi se înregistreazǎ zilnic datele necesare calculǎrii digestibilitǎţii (ingesta zilnicǎ şi comp. chimicǎ a acesteia, cant. de resturi neconsumate şi comp. lor chimicǎ, cant. de fecale recoltate şi comp. lor chimicǎ). Operaţiile se fac de 2-3ori/zi.

Experienţele de digestibilitate cu două perioade de control - nutreţul nu poate alcǎtui singur raţia animalului

Pentru experienţele cu două perioade de control, principiul de lucru este urmatorul: În prima perioadă de control se procedează la fel ca în experienţele simple (cu osingură perioadă de control), stabilindu-se în acest caz coeficienţii de digestibilitate ai unui amestec de nutreţuri (a unei raţii) în care nutreţul de studiat participă în proporţie de 20 – 30%.

În a doua perioadă de control, acelaşi amestec ca şi în prima perioadă de control în proporţie de 65 – 70%, la care se adaugă un supliment bine stabilit (30 – 35%) din nutreţul a cărui digestibilitate se studiază, de obicei restul până la 100%.

Se calculează apoi ingesta totală de nutreţuri, înregistrându-se separat cantitatea ingerată din amestecul de nutreţuri dat în prima perioadă de control şi separat nutreţul luat în studiu. Egesta şi digesta se stabilesc pentru întregul amestec de nutreţ administrat. Din digesta totală se scade pentru fiecare substanţă nutritivă în parte digesta amestecului de nutreţuri, calculată pe baza coeficienţilor de digestibilitate stabiliţi în prima perioadă de control pentru amestecul respectiv, obţinându-se prin diferenţă partea digerată din nutreţul luat în studiu, adică:Itotală - Etotală = Dtotală  D totală - D amestec = D nutreţ studiat

Raportând în continuare partea digerată din nutreţul luat în studiu faţă de cantitatea ingerată din acelaşi nutreţ, se obţin coeficienţii de digestibilitate ai substanţelor nutritive din nutreţul respectiv.

Cd% = D/ I x 100

5

Metode indirecte pentru determinarea digestibilităţii

Determinarea digestibilitǎţii prin metoda indicatorilor inerţi (markeri) din punct de vedere digestiv

Indicatorii inerţi sunt substanţe nedigestibile, neabsorbabile, netoxice şi uşor de analizat.

Indicatorii pot fi:indicatori externi (oxid cromic, oxid feric) care sunt adǎugaţi la furajul studiatindicatori interni (ligninǎ, silice, cenuşǎ) care se gǎsesc în compoziţia nutreţului

Metoda permite determinarea oricǎrei substanţe nutritive, în cazul în care se cunoaşte cantitatea de nutreţ ingeratǎ, respectiv de fecale excretate.

Metodele indirecte de stabilire a digestibilităţii folosesc două variante de lucru şi anume:

varianta cu un singur indicator şivarianta cu doi indicatori.

Varianta cu un singur indicatorPrin analize chimice se determină proporţia în care se găseşte în nutreţul

studiat o substanţă nutritivă şi o substanţă inertă din punct de vedere digestiv. Aceleaşi elemente se determină şi în fecale, constatându-se că în acestea substanţa nutritivă se va găsi într-o proporţie mai mică decât substanţa inertă, pentru că o partea din aceasta s-a digerat.

Prin analogie se calculează substanţa nutritivă în raport cu substanţa inertă şi care ar fi fost proporţia din substanţa nutritivă în fecale în cazul în care nu s-ar fi digerat. Făcând diferenţa dintre cantitatea reală de substanţă nutritivă ce se găseşte în fecale şi cantitatea care ar trebui să fie, stabilim proporţia în care substanţa nutritivă s-a digerat.

Măsura în care substanţa nutritivă a fost digerată este indicată de schimbarea raportului între cele două substanţe (substanţa digestibilă şi substanţa inertă).

6

Varianta cu doi indicatori (sau indicatori dubli)Varianta utilizează doi indicatori inerţi şi are avantajul că se poate determina

simultan cantitatea de iarbă consumată de animale de pe păşune şi digestibilitatea acesteia.

În cazul acestei variante de lucru se urmăreşte utilizarea simultană a celor două substanţe inerte care se elimină total prin fecale. Prima este SiO2, care se găseşte în iarbă este indicatorul intern şi se foloseşte pentru determinarea cantităţii de iarbă de pe păşune care a fost consumată de animale în timpul zilei. A doua este oxidul de crom trivalent (Cr2O3) sau oxidul de fier trivalent (Fe2O3), indicator extern, care se adaugă la iarba consumată pe păşune prin introducerea acestora zilnic în rumenul animalului. În funcţie de cantitatea de indicator extern introdus în tractusul digestiv al animalului şi conţinutul acestuia în fecale se află indirect cantitatea de fecale eliminată într-o zi de către animal. Pe baza cunoaşterii compoziţiei chimice a ierbii consumate pe păşune şi a fecalelor eliminate se face calculul coeficienţilor de digestibilitate ai substanţelor nutritive din iarba păşunată.

Indicatorul extern se administrează în cantităţi de 15 – 20 g/cap şi se face zilnic, dimineaţa prin intermediul unor capsule de gelatină sau a unor boluri de făină în perioada de pregătire şi pe tot parcursul perioadei de control

Deoarece prin fecale nu se eliminǎ numai substanţe nedigerate care aparţin nutreţului ingerat, mai ales în cazul proteinei, se evitǎ denaturarea rezultatelor prin determinarea digestibilitǎţii reale luându-se în calcul şi eliminǎrile endogene.

7

Digestibilitatea realǎ reprezintǎ proporţia în care un nutreţ ingerat este absorbit în tubul digestive, excluzând orice contribuţie proprie corpului (endogenǎ, N metabolic fecal).

Digestibilitatea realǎ a proteinei şi aminoacizilor, se determinǎ în ultimul timp la porci şi pǎsǎri folosind tehnici chirurgicale speciale iar la rumegǎtoare prin metoda sǎculeţilor de nylon.

Determinarea digestibilitǎţii “in vitro”Determinarea digestibilitǎţii unor substanţe nutritive (subst. organicǎ, celulozǎ,

proteine) se poate face şi prin metode “in vitro”, folosind în acest scop enzime din tubul digestiv (pepsinǎ, celulaze, suc rumenal) sau produse prin biosintezǎ.

În cazul proteinelor, digestibilitatea acestora se poate determina prin tratarea unei probe de nutreţ (fin mǎcinat) cu un amestec de pepsinǎ şi incubarea ei timp de 48 ore, la temperatura de 300C; proteina care rǎmâne nesolubilizatǎ din proba de nutreţ, reprezintǎ proteina nedigeratǎ.

Coeficienţii de digestibilitate stabiliţi în acest fel sunt, în general mai mari decât cei stabiliţi în experienţele pe animale. Se poate face o legătură între digestibilitatea in sacco şi cea in vivo cu ajutorul unor coeficienţi de corecţie.

Pentru determinarea digestibilitǎţii nutreţurilor, la rumegǎtoare se pot aplica şi alte tehnici cum sunt: digestia cu suc rumenal extras prin fistule din rumen.

Tehnica: Proba de nutreţ luată în studiu se macină, se incubează timp de 48 de ore într-un amestec de lichid rumenal şi o soluţie tampon (care imitǎ saliva) la temperatura rumenului (380C), după care reziduul este supus acţiunii pepsinei şi acidului clorhidric timp de alte 48 de ore la aceeaşi temperatură.

Digestia in vivo cu ajutorul sǎculeţilor de nylon plonjaţi în conţinutul reticulo- rumenal printr-o fistulǎ permanentǎ.

Tehnica: Probele de nutreţ sunt măcinate în săculeţi de nylon cu pori mici şi sunt plasate în rumenul unei vaci sau oi cu fistulă rumenală, unde sunt menţinuţi 48 de ore. După această perioadă de incubaţie, se retrag săculeţii din rumen, se spală şi sunt trataţi cu o soluţie acidă de pepsină pentru a simula digestia intestinală, se spală din nou, se usucă şi se cântăresc cu scopul determinării procentului de substanţă uscată dispărută care reprezintă digestibilitatea în săculeţi sau “in sacco”.

DETERMINAREA VALORll NUTRITIVE A NUTREŢURILOR PE BAZA EFECTULUI PRODUCTIV

Se consideră că nutreţurile sau raţiile care determină o producţie mai mare (depunere de carne, grăsime, producţia de lapte, ouă etc.) au şi valoare nutritivă mai mare.

Determinarea efectului productiv se poate stabili prin două categorii de metode:

8

metode directe (metoda grupelor, perioadelor, reversibilităţii, pătratului latin, aranjamentului factorial);metode indirecte (bilanţul nutritiv material şi energetic).

Metode directe pentru stabilirea efectului productiv al nutreţurilorMetoda grupelor presupune existenta a două loturi experimentale de animale

hrănite în prima perioadă experimentală cu aceeaşi raţie de bază iar în a doua perioadă, la lotul experimental o parte din raţia de bază se substituie cu nutreţul al cărui efect productiv se determină şi se înregistrează diferenţa de producţie. Când loturile sunt organizate în repetiţii (2 - 3 repetiţii cu aceeaşi hrană) influenţa mediului este redusă la minimum.

Metoda perioadelor. Prin această metodă se experimentează pe un singur lot de animale în două perioade succesive. În perioada a doua animalele primesc la raţia de bază un supliment din nutreţul de studiat. Diferenţa de producţie dintre cele două perioade reprezintă efectul de producţie a nutreţului dat ca supliment.

Metoda prezintă avantajul că poate fi utilizată în unităţi cu efective mici de animale sau când sunt asigurate cantităţi mici din nutreţul studiat. Dezavantajele sunt date de schimbarea condiţiilor de mediu.

Metoda aranjamentului factorial. Se utilizează frecvent în cercetări pe: porcine, păsări şi animale de laborator, când se urmăresc concomitent doi, trei, sau mai mulţi factori. Cele mai întâlnite modele sunt de tipul: 2 x 2 x 2, 3 x 3 etc.

De exemplu, pe porcine se pot urmări : efectul hranei uscate comparativ cu cea umedă; efectul unui tain sau două pe zi;efectul adaosului unor aditivi etc.

Metode indirecte pentru stabilirea efectului productiv al nutreţurilor

Se efectuează pe baza determinării bilanţului nutritiv în organism.Principiul de lucru al acestei metode se poate exprima prin aceeaşi relaţie care se

utilizează în digestibilitate.

SnI - SnE = SnRîn care:SnI - substanţe nutritive ingerateSnE - substante nutritive eliminateSnR - substante nutritive reţinute in organism pe baza cărora se stabileşte efectul de

producţie.

Dacă valorile obţinute in bilanţ se exprimă cantitativ (in grame sau kilograme), se stabileşte bilanţul nutritiv material in organism, iar dacă sunt exprimate in echivalent energetic (calorii sau kilocalorii), se stabileşte bilanţul nutritiv energetic.

Cu ajutorul bilanţului nutritiv material, se urmăreşte formarea de carne şi grăsime, acestea determinându-se in mod indirect prin cantităţi1e de azot şi carbon retinute de către organism din hrana ingerată.

9

Unităţi de măsură a valorii nutritive stabilite pe baza efectului productiv

Echivalentul amidon (EA) ca unitate de măsură a fost stabilit de O. Kellner in Germania. Efectul de producţie grăsime in corp al unui kilogram de amidon pur digestibil, constituie etalonul acestei unităţi de măsură.Echivalentul amidon se calculează la 100 kg nutreţ şi reprezintă numărul de

kilograme de amidon pur digestibil care depune in organism tot atâta grăsime cât 100 kg dintr-un alt nutreţ.

Unitatea nutritivă ovăz (Un). Tomme şi Popov stabilesc această unitate de măsură care are ca etalon efectul de producţie grăsime în corp a unui kilogram de ovăz de calitate mijlocie. Se calculează la 1 kg de nutreţ şi reprezintă cantitatea de ovăz care depune în organism tot atâta grăsime cât 1 kg dintr-un alt nutreţ.

Unitatea furajeră scandinavă - orz (U.f.). Unitatea furajeră foloseşte efectul în producţia de lapte a 1 kg de orz de calitate bună (870 g SU şi 2700 kcal energie metabolizabilă) care asigură producerea a trei kg de lapte cu 3,4% grăsime.Se foloseşte in ţările scandinave, Franţa şi Italia.

Unităţile furajere ,,lapte şi carne”La propunerea cercetătorilor francezi, au fost adoptate în cadrul Federaţiei

Europene de Zootehnie două unităţi de măsură a valorii energetice.Unitatea furajeră carne (viande) - (UFV) reprezintă cantitatea de energie netă carne (ENV) conţinută într-un kg orz de referinţă, pentru întreţinere şi creştere la animale de îngrăşat. 1 UFV = 1820 kcal ENV (energie netă carne).Unitatea furajeră lapte (UFL) reprezintă cantitatea de energie netă lapte (ENL) conţinută de un kg de orz de referinţă l UFL = 1700 kcal ENL.

Unitatea nutritivă lapte (U.N.L.) este utilizată pentru femelele în lactaţie (vaci, oi, capre), pentru femelele gestante, reproducători masculi şi pentru tineret în creştere sau îngrăşare moderată. U.N.L. reprezintă energia netă lapte a unui kg de ovăz de referinţă administrat peste

cerinţele de intreţinere ale rumegătoarelor (vaci, oi, capre).1 U.N.L. = 1,09 U.n.1 U.N.L. = 1457 kcal ENL1 U.N.L. = 6,1 MJ ENL

Unitatea nutritivă carne (U.N.C.) este folosită la animale de îngrăşat (bovine) cu performanţe ridicate peste 1000 g spor/ zi. U.N.C. reprezintă energia netă carne a unui Kg de ovăz de referinţă, administrat pentru întreţinere şi producţia de carne la un animal la îngrăşat.1 U.N.C. = 1,10 U.n.1 U.N.C. = 1481 kcal ENC1 U.N.C. = 6,2 MJ ENC

10