VALUTAZIONE CHIMICO NUTRIZIONALE DEGLI ALIMENTI
E’ importante per vari motivi:
Campionamento
1.
Quantità di principi nutritivi e di energia
2.
Massimizzare l’efficienza di trasformazione e
la qualità delle produzioni
Composizione chimica: consente di caratterizzare il contenuto nelle varie sostanze
Analisi tipo secondo Weende
Analisi tipo di un fieno di prato stabile
Coeff. Stechiometrico per stimare la
Pg, esso deriva dal fatto che in media
le proteine contengono il 16% di N
sul peso.
Si ottengono per differenza
Quantificazione macro e micro
Metodo Kjeldal – contenuto tot. di azoto trasformato ind. In proteina, ma non di
altre sostanze azotate presenti nell’alimento
Metodo azoto ammoniacale
Metodo azoto ureico
Azoto proteico
50% di aa liberi, 30%
altre sos. azotate.
Sostanze solubili in etere, insieme ad essi vengono estratti
anche oli, cere e pigmenti. La quota presente nei foraggi è
generalmente sufficiente. Ai fini di una valutazione si considera:
Contenuto diversi acidi grassi
Nei casi di alterazione
Negli insilati, per via cromatografica
Weende impiego di solventi
acidi
e
basici:
parziale
solubilizzazione
delle
emicellulose e lignina, con
sovrastima
degli
estrattivi
inazotati.
Van Soest: trattamento del
campione con soluzione neutra
(neutrodetergente)
che
solubilizza
il
contenuto
cellulare, mentre nel residuo
rimangono le pareti cellulari
8lignina,
emicellulosa,
cellulosa, silice (NDF).
Ceneri Tot. Wendee –
acido insolubili (silice)
Van Soest (amido e
zuccheri)
Trattamento
con
soluzione
acida:
solubilizzazione
emicellulose, il residuo (ADF).
Trattamento con (H2SO4 72%):
solubilizzazione
cellulosa.
I
costituenti del residuo, lignina
e
ceneri
acido
insolubili,
vengono separati in muffola.
Stima quantità di energia e
di principi strutturali, come
le proteine che l’alimento
può assicurare all’animale.
La sostanza secca (ss) assorbita è espressa con il:
Prove in vivo, onerose. Per
cui la stima è effettuata in
laboratorio con la tecnica in
vitro.
Trattamento
del
campione
con
soluzioni
enzimatiche e/o con inoculi
di batteri animali.
Da stimare e sottrarre alla
sostanza fecale per ottenere
quelli dell’alimento.
A seconda se sia stata
effettuata la correzione.
Fattori estrinseci
Mono o poligastrici
Fattori intrinseci
Fattori intrinseci: composizione chimica, è ovvio che i carboidrati strutturali
influenzano condizionano la digeribilità
Minore contenuto di cellulosa
grezza maggiore la digeribilità
di un alimento
Hallsworth 1949
Nei ruminanti il peggioramento della digeribilità è dovuto al grado di incrostazione di incrostazione
di lignina delle pareti cellulari.
Nei foraggi tradizionali esiste una buona relazione tra aumento di cellulosa grezza
(quindi anche di lignina) e diminuzione della digeribilità, ciò non lo è per i
sottoprodotti industriali, poiché essi risultano alterati dai vari trattamenti. In questi
casi bisognerà determinare il contenuto di lignina.
Scientifici – In cui il Valore nutritivo viene
misurato dall’energia netta corrisposta da
un alimento all’animale e non sul suo
rendimento.
Ciò viene verificato con le perdite che si
hanno durante il processo digestivo.
Consente di fare una classificazione degli alimenti
su una precisa scala di valori.
Metodi di stima:
Empirici – comparazione di alimenti in funzione delle
risposte produttive, es: Unità Foraggere Scandinave
di Fijord e Hansson – calcolate sulla base del
rendimento di trasformazione in latte di alimenti
comparati all’orzo.
Utilizzazione dell’EM nei ruminanti
E.M. viene impiegata sottoforma di: Enm – ENa – ENl – Eng. Il rendimento di trasformazione è
variabile a seconda della produzione
Ruolo importante rivestono gli AGV assorbiti: ac. acetico > prod. Latte (parte degli ac. grassi e
trigliceridi del latte sono sintetizzati a partire da questi, ac. Propionico in questo caso serve per la
prod. lel lattosio), ac. propionico >prod. Carne (poiché viene stimolata la secrezione di insulina la
quale favorisce l’assorbimento dei principi nutritivi da parte dei tessuti). La stima dell’EM per i
ruminanti è condizionata poiché il V.N. di un alimento varia in funzione dei rendimenti implicati
nelle diverse destinazioni produttive. V.N. varia in funzione delle produzioni.
Appetibilità
L’ingestione è condizionata da fattori che caratterizzano
l’alimento.
L’appetibilità rappresenta il consumo
alimento. Essa è condizionata:
volontario
di
un
• Digeribilità (contenuto pareti cellulari, con risvolti fisici
legati all’ingombro)
• Livello di glucosio nel sangue, e di AGV per i ruminanti
(controllo appetito)
• Trattamenti alcalini
• N fermentescibile
• Aggiunta di melasso ai concentrati
• Polverosità
• Odore – sapore – abitudini
• Alterazione
dovute
a
cattiva
(ammuffimento, irrancidimento, etc.)
conservazione
Un alimento con una certa appetibilità intrinseca, può
essere ingerita in funzione: specie, razza, capacità del
rumine e tubo digerente, età, peso vivo.
La C.I. è legata al p.v. ed al livello produttivo
Essa aumenta con l’aumentare del fab. produttivo, dello
stato fisiologico, delle riserve corporee.
Fattori ambientali:
 Temperatura
 Umidità relativa
 Fotoperiodo
 Interazioni sociali
Conservabilità
Dipende dal contenuto di H2O e grassi presenti nell’alimento. E’importante perché da essa dipende
il Val. Nut. (perdite durante le varie operazioni di conservazione)
Principi generali
Azioni di alterazione: microbiche, enzimatiche e chimico-fisiche
Microbiche
Enzimatiche
Batteri
Fattori ambientali di sviluppo: pH, umidità, T, O2
Lieviti
Fattori inibitori: sostanze antimicrobiche – tannini, polifenoli, etc.
Alterazioni chimiche
Irrancidimento grassi
Eccessiva H2O
Idrolitico
Ossidativo
Autocatalitico
Perossidi
Essiccazione - Insilamento
Sviluppo tossine (micotossine) che possono recare problemi di salute, vengono prodotte da funghi
 Aflatossine da Aspergillus, la cui azione tossica è a carico del fegato e dei reni
 Zearalonone da Fusarium, la cui azione si riflette sulla sfera riproduttiva
 Ocratossine da Aspergillus e Pennicilium, azione a carico dei reni
 Tricoteceni da Fusarium azione a livello ematico ed epidermico
Buona conservazione
• No variazioni brusche ed elevate di T
• Umidità non deve essere > 15%
• Aggiunta di ac. organici (propionico)
Per gli Insilati:
•anaerobiosi immediata
•Ph acido
•additivi lipidici, tenore ac. Grassi insaturi,
inattivazione vitamine liposolubili, irrancidimento,
etc.
Effetti sulla digestione e qualità delle produzioni
Sostanze indesiderate influenzano la digestione, le caratteristiche qualitative del prodotto
 > H2O = effetto lassativo
 Presenza di sostanze inibitorie dei principi nut. e/o tossiche
 Fattori antinutrizionali dell’alimento: endogeni ed esogeni
•Endogeni: alcaloidi tossici, polifenoli, tannini, nitriti, nitrati, etc
•Esogeni: inquinanti ambientali, es. metalli pesanti
Effetti sulla qualità: modificazione del sapore, odore, consistenza e valore nutritivo.
Valutazione economica: convenienza impiego alimenti
• Caratteristiche chimico-fisiche
• Costo di trasformazione
• Costo unità proteina o di energia e integrazioni
Anche la distribuzione comporta dei costi e variano
a seconda delle attrezzature e dei mezzi impiegati.
Basi del razionamento
• Conoscere i vari fabbisogni
• Conoscere il valore nutritivo degli alimenti
Proteine, lipidi, sali minerali, vitamine, glucidi, etc
• Conoscere la capacità d’ingestione si “ss”, quantità max di alimenti somministrabili, entro
questo limite devono essere combinati i vari alimenti della razione
• Calcolare la quantità di alimenti da somministrare
Fabbisogno totale = somma esigenze di mantenimento e produzione
Bovine da latte: per le lattifere è importante massimizzare la C.I. per ridurre la concentrazione
energetica della dieta, > ingestione di foraggi > equilibrio attività ruminale.
Livello minimo di CG > 17% della dieta
C.I. dipende: peso vivo, razza, produzione, mese
lattazione, un aumento sarebbe possibili con
razioni unifeed
Esempio: bovina di 600 Kg di peso vivo con una produzione giornaliera di 30 litri di latte al 3,4% di
grasso, non gravida.
17 Ufl
3300 gr Pg
135 gr Ca 70 gr P
Ovviamente bisognerà aggiungere le integrazioni,
es: calcolo PG (3290-3162 = 128 gr) che potrebbe
essere integrata con 50 gr di urea (50 * 0,43 =
21,5 gr di N * 6,25 = 135 gr di Pg).
Diete Unifeed = %ss %EN P.N. valutati per gruppi
con medesimi fabbisogni (Fab. Medi)
19 Kg ss
CG 17% = 3,3 Kg
BOVINI DA CARNE
Razione vitelli peso vivo 500 KG
Alimento
Kg
Ss %
UF/Kg ss
Amido (% ss)
PG (% ss)
Ss Kg
UF
Amido gr
PG GR
2
87
0.5
1
7.5
1.7
0.9
17
131
F. Mais
3.9
86
1.27
72
10.5
3.4
4.3
2415
352
F. Orzo
0.5
86
1.16
59
12
0.4
0.5
264
54
Crusca
0.9
88
1.01
17
17
0.8
0.8
132
132
Soia f.e.
1.0
87
1.03
6
47
0.9
0.9
54
425
integratore
0.2
97
7.4
2883
1094
Fieno
0.2
7.4
VALUTAZIONE PROTEINE ALIMENTARI NEI RUMINANTI
Il valore proteico di un alimento si basa sulla stima della quantità di:
 Proteine, apportate direttamente, digeribili nell’intestino (by pass)
 Proteine microbiche, apportate indirettamente.
Fra i diversi sistemi di valutazione, che comunque tengono conto
esempio quello francese dell’INRA (1978 e 1988).
di tutto ciò, prendiamo in
Il valore proteico è espresso in PDI, ovvero la quantità di AA digeriti e assorbiti nel tratto postruminale (by pass) impiegati per soddisfare i fabbisogni del metabolismo proteico.
La PDI è costituita da somma della proteina by pass (PDIA) e da quella microbica.
PDIA = PG alimento * frazione non degradata nel rumine * digeribilità post-ruminale
Alimenti
Digeribilità post-ruminale
Foraggi verdi e fieni di
graminacee
75 – 70%
Foraggi verdi e fieni di
leguminose
85 – 80%
Insilati
70 – 75%
Granelle di cereali
Farine di estrazione
95%
80 – 90%
Es: Farina estr. soia = 55%PG/Kg ss e degradabilità 62% e digeribilità post-rum. 0,90
PDIA = 55*(1-0,62)*O,90=18,8
Pari a 188 gr/Kg ss
Mentre per la proteina intestinale è abbastanza facile calcolarla, viceversa non lo è per quella
microbica, che si divide in:
PDIMN = proteina microbica sintetizzata a partire da proteina degradabile
PDIME = proteina microbica sintetizzata a partire da sostanza organica fermentescibile nel rumine
La sostanza organica fermentescibile viene stimata come: sostanza organica digeribile, PG
indegradata, LG, prodotti di fermentazione (es. negli insilati)
PDIMN = PG degradata (efficienza incorporazione di N ammoniacale nella proteina microbica
assunta pari al 90%) * frazione AA proteina microbica (80%) * digeribilità post-ruminale (80%).
Considerando la farina di estrazione di soia di prima:
PDIMN = 55*0,62*0,90*0,64 (dig post-ruminale prot.microbica)= 19,6 pari a 196 gr/Kg ss
PDIME = (sostanza organica fermentescibile %)* (quantità proteina microbica assunta pari a 145
gr/kg ss)* (digeribilità AA post-ruminale)
65* 0,145 * 0,64 = 6,0 gr pari a 60 gr/Kg ss
Quantità di proteina microbica, come da esempio
PDIN = PDIA + PDIMN = 18,8+19,6=38,4 = 384 gr/Kg ss
La PDI si può calcolare in 2 modi
PDIE = PDIA + PDIME = 18,8+6,0= 24,8 = 248 gr/kg ss
La PDIN e la PDIE devono essere quasi sempre uguali come valori altrimenti si verificheranno degli
sprechi proteici sottoforma di NH3. Per l’apporto proteico deve provvedere a massimizzare l’attività
ruminale nonché la crescita della popolazione batterica.
Es. Polpe secche di bietola: PDIN = 65 gr e PDIE = 98 gr (eccesso di 33 gr, che andrebbero persi)
mentre la farina di estraz. di soia che apporta PDIN in eccesso. Mescolando in opportune dosi si
potrà ottenere un equilibrio tra PDIE e PDIN in tal modo si eviterebbero sprechi.