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Para ajustar las dietas a las necesidades de los animales es necesario conocer el valor nutritivo de los alimentos a través del coeficiente de digestibilidad. La digestibilidad de la proteína bruta (PB) se determina a nivel ileal, generalmente con experimentos in vivo, que implican un elevado coste económico y de tiempo, así como la utilización de animales. El objetivo de este trabajo fue validar una metodología para la caracterización proteica de materias primas y subproductos para la fabricación de piensos, alternativa a la determinación in vivo para ganado porcino.

El alperujo es un subproducto reciente en las almazaras tradicionales, por la transformación de los procesos de molturación de 3 fases (aceite, alpechín y orujo) a sistemas de 2 fases (aceite y alperujo), debido a la nueva regulación medioambiental. Presenta una humedad del 65% y hasta un 15% (en materia seca, MS) de aceite. A día de hoy, se producen alrededor de 80.000 toneladas anuales en la Comunidad Valenciana, que son retiradas por orujeras. Su uso directo en la alimentación de la ganadería cercana a la zona de producción es una vía alternativa de aprovechamiento que, además, potencia la economía circular local. El objetivo del trabajo es determinar la digestibilidad in vitro de la MS (DIVMS) del alperujo para ganado bovino. Este trabajo se enmarca en un Proyecto mayor cuyo objetivo es desarrollar un modelo de gestión y aprovechamiento del alperujo en el norte de la Comunidad Valenciana para alimentación de ganado vacuno extensivo.

[EN] In this follow-up study, we investigated effects of two rapeseed oil application rates (8 or 16 mL m-2 d-1) in combination with two spraying frequencies (daily or every other day) in four oil treatments: 8 mL m-2 (24 h)-1, 16 mL m-2 (48 h)-1, 16 mL m-2 (24 h)-1, and 32 mL m-2 (48 h)-1 during two growth cycles of broilers. Oil treatments were randomly assigned to four rooms, whereas two rooms served as control (0 mL m-2). Oil spraying started on day 21. Prior to the second growth cycle, the spraying system was optimized to improve the distribution of oil and reduce the generation of small oil particles. We measured ventilation rate and concentrations of PM10, PM2.5, ammonia, and odor. Furthermore, we recorded bird performance and birds’ exterior quality. PM10 emission was significantly reduced by 59% at 8 mL m-2 d-1 and by 64% at 16 mL m-2 d-1. For PM2.5, these values were 81% and 74%, respectively. In the two every other day treatments, PM10 emission was 44% higher on days after spraying than on spraying days. No significant effect of oil spraying was found on ammonia emission, odor emission, bird performance, and birds’ exterior quality. The latter finding confirms that the incidence of foot-pad lesions is not increased at an application rate of 16 mL m-2 d-1. It is recommended to validate the effects of oil spraying inside full-scale commercial broiler houses at a daily application rate of 16 mL m-2 or less.

Sampling techniques to detect airborne Salmonella species (spp.) in two pilot scale broiler houses were compared. Broilers were inoculated at seven days of age with a marked strain of Salmonella enteritidis. The rearing cycle lasted 42 days during the summer. Airborne Salmonella spp. were sampled weekly using impaction, gravitational settling, and impingement techniques. Additionally,Salmonella spp. were sampled on feeders, drinkers, walls, and in the litter. Environmental conditions (temperature, relative humidity, and airborne particulate matter (PM) concentration) were monitored during the rearing cycle. The presence of Salmonella spp. was determined by culture-dependent and molecular methods. No cultivable Salmonella spp. were recovered from the poultry houses' surfaces, the litter, or the air before inoculation. After inoculation, cultivable Salmonella spp. were recovered from the surfaces and in the litter. Airborne cultivable Salmonella spp. were detected using impaction and gravitational settling one or two weeks after the detection of Salmonella spp. in the litter. No cultivable Salmonella spp. were recovered using impingement based on culture-dependent techniques. At low airborne concentrations, the use of impingement for the quantification or detection of cultivable airborne Salmonella spp. is not recommended. In these cases, a combination of culture-dependent and culture-independent methods is recommended. These data are valuable to improve current measures to control the transmission of pathogens in livestock environments and for optimising the sampling and detection of airborne Salmonella spp. in practical conditions., The research was funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation (Project No. GASFARM-2 AGL2008-04125, Madrid). The authors express their thanks to the Centro de Tecnologia Animal (IVIA, Spain) and its staff for providing the broiler installations and collaborating during this study. We are also grateful to the Livestock Research Group of Wageningen UR, The Netherlands, for their equipment support. The authors also wish to thank the Campus de Excelencia Internacional of the Universitat Politecnica de Valencia, Spain.

Los alojamientos ganaderos, especialmente avícolas y porcinos, son una fuente importante de material particulado ("particulate matter", PM). Las concentraciones elevadas de PM en el ambiente pueden afectar a la salud de las personas y animales, así como al medio ambiente. La mejor manera de reducir las emisiones de PM de los alojamientos ganaderos es evitar que éste se genere y así, controlando el PM en origen, no sólo se pueden reducir las emisiones, sino también mejorar la calidad del aire en el interior de los alojamientos ganaderos. Por otra parte, para evaluar la posible exposición al PM por un lado, y para desarrollar medidas para reducirlo, por otro, es necesario conocer la morfología y composición de las partículas. En consecuencia, el objetivo de esta tesis fue identificar y caracterizar el origen del PM en diferentes sistemas de alojamientos ganaderos y evaluar técnicas de reducción de dicho PM en relación con otros contaminantes. La tesis está compuesta por cuatro trabajos de investigación y una revisión previa, sobre el estado de la cuestión del PM en los sistemas de producción ganaderos, que establece el marco del trabajo experimental. En primer lugar, se muestrearon fuentes conocidas de PM en alojamientos ganaderos que fueron aerosolizadas experimentalmente en un generador de polvo de laboratorio para recoger muestras de PM fino y grueso. Estas muestras fueron analizadas posteriormente mediante: i) microscopía electrónica de barrido con un espectrómetro de rayos X para obtener una caracterización morfológica y química detallada de las fuentes; ii) mediante un contador óptico de partículas para obtener la distribución por tamaños de cada fuente. En segundo lugar, se investigaron las características más adecuadas de las partículas para distinguir entre las distintas fuentes en base a la caracterización de las mismas anteriormente obtenida y a las características morfológicas obtenidas con análisis digital de imagen. En su conjunto, se puede concluir de manera genérica que los resultados presentados en esta tesis contribuyen a proporcionar unas herramientas básicas que permitirán diseñar unas medidas de reducción de PM en origen mejores y más eficientes y, paralelamente, a predecir su funcionamiento., Cambra López, M. (2010). Control of particulate matter emissions from poultry and pig houses [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. doi:10.4995/Thesis/10251/8501.

In livestock houses, particulate matter (PM) and airborne microorganism are two of the most relevant air pollutants. Particulate matter may carry microorganisms, the inhalation of which can cause detrimental health effects. The aim of this study was to study the spatial distribution of airborne aerobic mesophilic bacteria in the air of a broiler farm (rearing poultry for meat production), to quantify the concentration of airborne aerobic mesophilic bacteria and PM in the air and to study their evolution in time, as well as to evaluate the relationship between particle size and airborne aerobic mesophilic bacteria, and to correlate the evolution of PM concentrations and aerobic mesophilic bacteria concentrations. For this purpose, the air of two broiler rooms in an experimental broiler farm was sampled weekly using different methods during 42 days. There was a spatial gradient (p

[ES] Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Animal (ICTA), perteneciente a la Universitat Politècnica de València (UPV), junto con el Centro de Investigación y Tecnología Animal (CITA), perteneciente al Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), ha desarrollado un proyecto de valorización energética de purines de cerdo y subproductos agrícolas mediante co-digestión anaerobia.

[EN] In livestock houses, particulate matter (PM) and airborne microorganism are two of the most relevant air pollutants. Particulate matter may carry microorganisms, the inhalation of which can cause detrimental health effects. The aim of this study was to study the spatial distribution of airborne aerobic mesophilic bacteria in the air of a broiler farm (rearing poultry for meat production), to quantify the concentration of airborne aerobic mesophilic bacteria and PM in the air and to study their evolution in time, as well as to evaluate the relationship between particle size and airborne aerobic mesophilic bacteria, and to correlate the evolution of PM concentrations and aerobic mesophilic bacteria concentrations. For this purpose, the air of two broiler rooms in an experimental broiler farm was sampled weekly using different methods during 42 days. There was a spatial gradient (p < 0.001) in aerobic mesophilic bacteria concentrations between animal height and higher heights, at the beginning of the production cycle (day 3). The concentration of aerobic mesophilic bacteria in the air ranged from 3 to 6.53 log CFU/m3. Between 42% and 96% of aerobic mesophilic bacteria in the air were found in the particle size ranges between 3.3 to more than 7 ¿m. The PM concentration in the air was equal to 0.019 mg/m3 for PM2.5 and equal to 0.189 mg/m3 for PM10.The PM and bacteria concentrations followed a similar evolution during the production cycle (correlation coefficient between 0.78 and 0.89), showing a maximum concentration on day 24 and decreasing thereafter, coinciding with an increase in the ventilation rate., [ES] El material particulado (PM) y los microorganismos en el aire son dos de los principales contaminantes por vía aérea en el ámbito de la ganadería. El PM puede ir asociado a numerosos microorganismos y la inhalación de los mismos puede tener un efecto perjudicial para la salud. Los objetivos de este estudio fueron estudiar la distribución espacial de bacterias aerobias mesófilas en el aire de una granja de broilers (granja de cría de pollos para la obtención de carne), cuantificar la concentración de bacterias y de PM en el aire y su evolución a lo largo de un ciclo de producción, evaluar la relación entre el tamaño de partícula y las bacterias aerobias mesófilas, y correlacionar la evolución de las concentraciones de PM con la evolución de las concentraciones de bacterias aerobias mesófilas. Para ello se muestreó semanalmente, utilizando diferentes métodos, el aire en dos salas de una misma nave experimental de broilers durante un ciclo de 42 días. Se observó un gradiente espacial (p < 0,001) en la concentración de bacterias aerobias mesófilas, entre la altura de los animales y alturas mayores al comienzo del ciclo (día 3). La concentración de bacterias aerobias mesófilas en el aire varió entre 3 y 6,53 log UFC/m3. Entre el 42% y el 96% de las bacterias aerobias mesófilas se encontraron en los rangos de tamaño de partícula entre 3,3 y más de 7 ¿m. La concentración media de PM en el aire fue de 0,019 mg/m3 para PM2,5 y 0,189 mg/m3 para PM10. Las concentraciones de PM y bacterias aerobias mesófilas en el aire evolucionaron de forma similar a lo largo del ciclo de producción (coeficiente de correlación entre 0,78 y 0,89), produciéndose para ambos un máximo en el día 24 del ciclo y disminuyendo a partir de entonces, coincidiendo con un incremento en la tasa de ventilación., Los autores agradecen la financiación recibida a través del Proyecto GASFARM-2 (AGL2008-04125) del Ministerio de Ciencia e Innovación, coordinada por el prof. Antonio Torres. También agradecen al Centro de Investigación y Tecnología Animal del IVIA por ofrecernos las instalaciones y por el apoyo durante el ensayo. Los autores expresan su agradecimiento al Dr. Fernando Estellés por su ayuda en el cálculo del balance de CO2 y al grupo de Wageningen UR Livestock Research (Países Bajos) por la cesión del impactador en cascada.

El conocimiento de la composición del purín recién excretado y en distintos momentos del ciclo productivo del animal es importante, ya que permite conocer de una manera más precisa la evolución que experimenta éste con el tiempo. Esto posibilitaría adecuar las estrategias de gestión y tratamiento del mismo desde una perspectiva temporal a cada tipo de explotación. El purín contiene una gran cantidad de flora bacteriana que lo degrada en función de su composición, de la duración del almacenamiento y de las condiciones ambientales. Existe bastante información sobre la composición de purines en balsa, sin embargo apenas existen datos sobre éstos en fosa. Es por ello que para identificar tanto la variabilidad en función del tipo de animal como sus características en el tiempo es interesante disponer de información obtenida en fosa. El objetivo de este trabajo es presentar los primeros resultados de composición del purín de cerdos en granjas de la Comunidad Valenciana para estudiar la variabilidad existente en función del tipo de animal y del tiempo de almacenamiento. Para ello se tomaron 36 muestras en fosa, en varias explotaciones según la orientación productiva, analizándose materia seca (MS), sólidos volátiles (SV), cenizas (ASH), pH, nitrógeno total (NT), nitrógeno amoniacal (NH4), conductividad eléctrica (CE) y demanda biológica de oxígeno (DBO). Asimismo se ha obtenido un perfil de ácidos grasos (AGV) para cada tipo de purín. De los resultados obtenidos, se observa una importante variabilidad según la categoría animal, apreciándose en cebo mayores contenidos en MS, SV y NH4. Finalmente, también se ha encontrado una elevada correlación entre la conductividad eléctrica y el nitrógeno total excretado (R2 = 0,76), lo que podría utilizarse como un “test rápido” de determinación de la composición de purín en campo.

La producción ganadera de la Comunidad Valenciana se caracteriza por una elevada industrialización, con explotaciones independientes del factor tierra. Por otro lado, los nuevos retos impuestos por la legislación europea y la importancia socioeconómica del sector ganadero, exigen medidas para su preservación, y que paralelamente garanticen un desarrollo sostenible y minimicen el problema estructural de las deyecciones. No obstante, la problemática no es homogénea geográficamente, presentándose tanto situaciones con exceso de estiércoles, como de deficiencia de materia orgánica en el suelo en regiones de marcada vocación agrícola. De este modo, la valorización energética de estas deyecciones en las zonas excedentarias, se presenta como una solución viable. En este contexto, dentro del Plan Estratégico de la Ganadería Valenciana, se sitúa el Plan Integral de Residuos Ganaderos, con el que se pretende gestionar de manera sostenible, ambiental y económicamente, el problema de las deyecciones ganaderas. En el marco de este plan, se han realizado dos estudios sobre la localización de la ganadería y la producción de deyecciones ganaderas en la Comunidad Valenciana, presentándose como pasos previos a la toma de decisiones con objeto de solucionar los problemas de la ganadería valenciana en materia de gestión de deyecciones. Así, en el presente trabajo, partiendo de estos estudios, a través del empleo de sistemas de información geográficos, se han tratado de identificar aquellas zonas en las que la instalación de plantas de valorización de deyecciones en forma de biogás sea factible, considerando criterios tanto agronómicos como logísticos con el fin de abordar la cuestión desde la viabilidad ambiental y económica.

La cría intensiva de rumiantes representa una fuente importante de gases de efecto invernadero a la atmósfera. La fermentación entérica es una de las principales fuentes de metano de esta actividad. No obstante, la gestión de las deyecciones ganaderas sólidas (estiércoles) y líquidas (purines) genera también emisiones tanto de metano (CH4) como de óxido nitroso (N2O). Dentro de las emisiones de gases procedentes de la gestión de los estiércoles y purines, los rumiantes se sitúan en segundo lugar de importancia después de la ganadería porcina. El origen de estos gases se encuentra en la descomposición de la materia orgánica que se produce a lo largo de todas las fases de la gestión de las deyecciones ganaderas. La estimación de estas emisiones es obligatoria y debe reflejarse en los Inventarios Nacionales de Emisiones a la Atmósfera. Para ello, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) proporciona unas ecuaciones de cálculo de las emisiones que dependen de una serie de factores, de los cuales el sistema de gestión del estiércol o purín es determinante. Sin embargo, en la mayoría de los casos, estas ecuaciones no pueden aplicarse a las condiciones españolas debido a la falta de concordancia entre los sistemas de gestión de las deyecciones ganaderas del IPCC y los que se dan actualmente en España. Por ejemplo, en el caso del ganado ovino y caprino, el sistema más habitual (cama profunda) no se contempla, y en el ganado bovino predominan unos sistemas de operaciones secuenciales y concatenadas que no se ajustan a estas ecuaciones tal y como se plantean. El objetivo de este trabajo es presentar unos algoritmos alternativos, para la estimación de las emisiones de CH4 y N2O derivadas de la gestión de los estiércoles y purines de los rumiantes en España.

La ganadería porcina representa una fuente importante de las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, mayoritariamente debida a la gestión de las deyecciones ganaderas. Durante el almacenamiento de las deyecciones sólidas (estiércol) o líquidas (purín) éstos se descomponen en sustancias más simples gracias a las bacterias presentes en las heces, liberando estos gases. Las condiciones de almacenamiento y el manejo del mismo son determinantes. La estimación de las emisiones de estos gases es obligatoria y debe realizarse en los Inventarios Nacionales de Emisiones a la Atmósfera. Para ello, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) proporciona una serie de ecuaciones para el cálculo de las emisiones de estos gases que dependen principalmente, en el caso del metano (CH4), de los sólidos volátiles excretados, mientras que en el óxido nitroso (N2O), del nitrógeno excretado. En ambos casos, estas ecuaciones están referidas a unos sistemas de gestión determinados. La aplicación de estas ecuaciones a las características de la gestión de los purines de la ganadería porcina española no es posible del todo ya que no se contemplan las condiciones secuencial y concatenada de éstos. El objetivo de este trabajo es presentar unos algoritmos alternativos a los propuestos en la metodología IPCC, para la estimación de las emisiones de CH4 y N2O derivadas de la gestión del purín, adaptados a los sistemas de gestión y a las peculiaridades y condiciones de la ganadería porcina española.

Los alojamientos ganaderos son una fuente importante de material particulado (“particulate matter”, PM) y bioaerosoles. Estas sustancias tienen un efecto perjudicial tanto para la salud humana y animal como para el medio ambiente. Para reducir los niveles de PM y bioaerosoles en alojamientos ganaderos es necesario conocer el origen de los mismos y los factores que afectan a su generación y suspensión en el aire. Esta Tesis Doctoral aborda aspectos relacionados con la concentración, origen y propiedades físicas, químicas y biológicas del PM en el aire de granjas de conejos y aves, su relación con los bioaerosoles patógenos y técnicas para reducirlos. Este trabajo pretende contribuir a paliar los efectos negativos de estas sustancias tanto en el interior de los alojamientos ganaderos como en el exterior. Los objetivos específicos planteados en la presente Tesis Doctoral fueron: i). caracterizar la morfología y la composición química del PM de distintos tamaños así como la concentración de bacterias en el aire de granjas de conejos, ii). cuantificar la concentración y emisión del PM de distintos tamaños en el aire e identificar las principales actividades que contribuyen a la generación del PM en granjas de conejos, iii). evaluar la distribución espacial de bacterias aerobias mesófilas en el aire durante un ciclo de producción de broilers y examinar su relación con la concentración y evolución del PM, iv). evaluar y comparar diferentes técnicas para muestrear y detectar el patógeno Salmonella spp. en el aire de granjas de broilers y v). evaluar la aplicación de desinfectantes en el aire como medida de reducción de los bioaerosoles en granjas de gallinas ponedoras con especial atención al patógeno Mycoplasma gallisepticum. Los resultados de esta Tesis indican que en los alojamientos avícolas y cunícolas se generan y emiten cantidades importantes de PM y bioaerosoles, por encima de los valores límite de exposición que marca la Directiva 2008/50/CE relativa a la calidad del aire ambiente y a una atmósfera más limpia en Europa, sobre todo en granjas de aves. Estas sustancias deben ser controladas y reducidas para proteger el medio ambiente, la salud y bienestar de las personas y animales. En alojamientos cunícolas, el PM mostró una morfología y composición química compleja, siendo las partículas irregulares y angulosas, ricas en S, Ca, Mg, Na y Cl, las más abundantes. La concentración de bacterias aerobias mesófilas en el aire por metro cúbico varió entre 3,1x103 y 1,6x106 unidades formadoras de colonia (UFC). Las principales fuentes generadoras de PM fueron la piel, el pienso y las heces provenientes de las actividades de limpieza de la nave, sobre todo de barrer y de los propios animales. La concentración media de PM10 (partículas de 10 μm de diámetro o inferior) fue 0,08±0,06 mg/m3 para conejos de cebo y 0,05±0,06 mg/m3 para conejas y la concentración media de PM2,5 (partículas de 2,5 μm de diámetro o inferior) fue 0,01±0,02 mg/m3 para conejos de cebo y 0,01±0,04 mg/m3 para conejas. Las emisiones variaron entre 6 y 15 mg/plaza/día para PM10 y entre 0,2 y 3,0 mg/plaza/día para PM2,5. En alojamientos de broilers, la concentración de bacterias varió entre 3,0 y 6,5 log UFC/m3. La mayoría de bacterias se asociaron con partículas entre 3,3 y más de 7,0 μm de diámetro obteniéndose una correlación positiva entre las concentraciones de PM10 y PM2,5 y las de bacterias. Respecto a la detección de patógenos en el aire, no se detectó Salmonella spp. cultivable en una explotación de broilers infectados experimentalmente mediante el uso de borboteadores de aire y técnicas de cultivo tradicional. No obstante, se detectó este patógeno en el aire mediante impactación y técnicas moleculares. Por lo tanto, no se recomienda el uso de borboteadores y técnicas de cultivo para la detección y/o cuantificación de Salmonella spp. cultivable en el aire. En alojamientos de gallinas, la concentración media de PM10 fue 0,55±0,38 mg/m3 y 0,02±0,03 mg/m3 para PM2,5. La concentración de bacterias varió entre 4,1 y 5,7 log UFC/m3. La aplicación de un desinfectante químico de amplio espectro en el aire no fue efectiva ni para reducir los niveles de bacterias aerobias mesófilas en el aire ni de Mycoplasma spp. Es necesario estudiar diferentes productos, dosis o técnicas de aplicación. En su conjunto, los resultados presentados en esta Tesis Doctoral proporcionan una información útil sobre el PM y los bioaerosoles en el aire de alojamientos ganaderos, que permitirá diseñar e implementar medidas de reducción prácticas y eficaces que mejoren la calidad del aire en los alojamientos ganaderos y reduzcan su emisión al exterior., Adell Sales, E. (2014). Material particulado y bioaerosoles en el aire de granjas de aves y conejos: cuantificación, caracterización y medidas de reducción [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. doi:10.4995/Thesis/10251/44231., Alfresco

Esta tesis doctoral se centra en la dinámica de la inhibición y la recuperación del proceso de digestión anaerobia de purines de cerdo para encontrar indicadores, predecir fallos del proceso, minimizar las pérdidas de metano (CH4) y evaluar las mejores prácticas de gestión a nivel de la planta de biogás.Para cumplir con este objetivo, cinco ensayos fueron diseñados y ejecutados. En primer lugar, se diseñó un experimento para controlar los cambios físico-químicos y de emisión de gas de dos tipos de purines envejecidos durante 15 semanas de almacenamiento en condiciones de verano. En segundo lugar, diferentes concentraciones de sulfato (SO42-) fueron evaluadas en digestión anaerobia termofílica de purines de cerdo y vacuno controlando la producción de CH4 y los cambios fisicoquímicos en un ensayo en discontinuo. Así mismo, la degradación anaeróbica de la materia orgánica (MO) y el límite de inhibición de SO42- fueron investigados. En tercer lugar, los efectos de incluir purines de cerdo acidificados con SO42- en un codigestión anaerobia con purines de cerdo convencionales se estudió a dos escalas (a escala laboratorio y a gran escala), donde se evaluó el rendimiento del proceso. Así mismo, los indicadores clave del proceso fueron identificados. En cuarto lugar, una combinación de dos métodos, reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real (qPCR) y microscopía electrónica de barrido cualitativa (SEM) fueron utilizados para evaluar los cambios en la población microbiana de los digestores anaerobios durante la adición de los purines. Finalmente, el rendimiento de CH4, la composición físico-química y la estructura y dinámica de la comunidad microbiológica fueron evaluadas durante la puesta en marcha de la digestión anaerobia de purines de cerdo a escala de laboratorio. Se evaluaron cuatro estrategias de puesta en marcha: inanición y no inanición, seguida de una adición gradual o brusca de los purines.Los resultados presentados en esta tesis doctoral per, Moset Hernández, V. (2012). Monitoring anaerobic digestion of animal slurry during inhibition and recovery phases [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. doi:10.4995/Thesis/10251/18069., Palancia