Definizione dal punto di vista alimentare
alimentare::
Materiale
presente
negli
alimenti
lentamente digeribile o indigeribile
che
occupa spazio nel tratto gastrointestinale
gastrointestinale..
17/10/2012
(D.R. Mertens
Mertens))
1
Definizione dal punto di vista del vegetale
vegetale::
L’insieme dei costituenti
della parete
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cellulare.
2
COMPOSIZIONE CHIMICA
SEMPLIFICATA DELLE PARETI E DEL
CONTENUTO DI UNA CELLULA
VEGETALE
Contenuto
cellulare
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proteine
lipidi
zuccheri
amido
acidi organici
azoto non proteico
minerali solubili
Pareti cellulari
emicellulosa lignina+cutina
cellulosa
silice
3
FIBRA (1)
LA FIBRA NEL SUO COMPLESSO COMPRENDE
COMPRENDE::
CELLULOSA
POLISACCARIDE, D-GLUCOSIO (1-4). INSOLUBILE IN ACQUA E
RESISTENTE AD ACIDI ED ALCALI DILUITI
DILUITI..
EMICELLULOSE
POLIMERI DI D-XILOSIO (1-4) CON CATENE LATERALI DI
ARABINOSIO ED ALTRI ZUCCHERI
ZUCCHERI.. INSOLUBILI IN ACQUA, MA
LA
SOLUBILITA’ AUMENTA
ALLONTANANDOSI
DALLA
NEUTRALITA’ (PARZIALMENTE ATTACCABILI DAGLI ACIDI E
DALLE BASI)
BASI)..
LIGNINA
NON E’ UN CARBOIDRATO
CARBOIDRATO;; POLIMERO DI 3 DERIVATI DEL
FENILPROPANO (alcool cumarilico, alcool coniferilico e alcool
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4
sinapilico).. ALTAMENTE RESISTENTE AD ACIDI ED ALCALI
sinapilico)
ALCALI..
FIBRA (2)
LA FIBRA NEL SUO COMPLESSO COMPRENDE (segue)
(segue)::
PECTINE: ESTERI METILICI DELL’ACIDO PEPTICO;
PECTINE:
PEPTICO; IL
MONOMERO PIU’ RAPPRESENTATO E’ L’ACIDO DGALATTURONICO.. SOLUBILI IN ACQUA CALDA ED
GALATTURONICO
IDROLIZZABILI IN ACIDI DILUITI
DILUITI..
SILICE: COMPONENTE DELLA PARETE CELLULARE O DA
SILICE:
CONTAMINAZIONE CON IL TERRENO
TERRENO..
CUTINA: POLIMERO CON ACIDI GRASSI
CUTINA:
GRASSI;; SCARSA NEGLI
ALIMENTI ZOOTECNICI
ZOOTECNICI..
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5
FIBRA
considerazioni
corrisponde alle pareti della cellula vegetale
è più elevata nei fusti rispetto alle foglie
deprime il contenuto di energia degli alimenti
l’energia dipende dalla digeribilità (< ADL)
influenza negativamente l’ingestione alimentare
aumenta nei foraggi con:
età degli stessi
condizioni climatiche
tecniche agronomiche
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DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREZZA
FINALITÀ: STIMARE LA QUANTITÀ
DELLE COMPONENTI NON
DIGERIBILI DALL’ANIMALE CHE
CONDIZIONANO LA DIGERIBILITA’
DEGLI ALIMENTI
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DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREZZA
FIBRA GREZZA SECONDO IL METODO WEENDE:
tutto ciò che residua dopo un attacco acido/basico a caldo
al netto delle ceneri
EFFETTO SOLUBILIZZAZIONE
50--90% LIGNINA
50
0-50% CELLULOSA
85% EMICELLULOSA
SVANTAGGI
NEI VEGETALI SOTTOSTIMA A VOLTE PESANTEMENTE LE
COMPONENTI
FIBROSE, NEGLI ALIMENTI DI ORIG. ANIM.
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PUÒ DARE FALSI POSITIVI (PARTE DELLE CENERI)
DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREZZA
MODALITA’:
METODO UFFICIALE: WEENDE
1.estrazione lipidi (etere o acetone)
2.H2SO4 0,26N per 30’ all’ebollizione
3.filtrazione e lavaggio in acqua bollente
4.NAOH 0,23N per 30’ all’ebollizione
5.filtrazione,lavaggio con acqua bollente ed essiccazione in stufa
6.pesata(W1)
7.incenerimento
8.pesata(W2)
risultato: fibra greggia = W1 - W2/100
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FRAZIONAMENTO DEI DIVERSI COMPONENTI
DELLA SOSTANZA ORGANICA DEGLI ALIMENTI
SECONDO IL METODO DELL’ANALISI CLASSICA
(Weende)
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INRA, 1988
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PERCENTUALI DELLE QUANTITA’
ORIGINALI DI LIGNINA, PENTOSANI E
CELLULOSA SOLUBILIZZATI NELLA
DETERMINAZIONE DELLA FIBRA
GREGGIA.
LEGUMINOSE
GRAMINACEE
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Lignina
(%)
30 (8 - 62)
82 (53 - 90)
Pentosani
(%)
63 (21 - 86)
76 (64 - 89)
Cellulosa
(%)
28 (12 - 30)
21 (5 - 29)
11
COMPOSIZIONE DEGLI ESTRATTIVI
INAZOTATI IN ALIMENTI DIVERSI
ESTRATTIVI INAZOTATI (%)
Amidi e carboidrati solubili in acqua
75
E = emicellulose
C = cellulosa
L = lignina
L
C
E
L
50
C
E
L
C
E
25
L
L
C
E
C
L
C
E
E
0
17/10/2012
mais
granella
avena
granella
crusca di
frutti
erba
medica
fleolo
paglia di
grano
12
PRINCIPALI GLUCIDI CITOPLASMATICI E
COSTITUENTI PARIETALI (INRA 1981)
polisaccaridi
fibrosi
cellulosa
 1-4 glucani
 1-4 xilani
 1-3 galattani
Strutturali
(pareti cellulari)
emicellulosa
polisaccaridi
della matrice
 1-4
galatturonani
arabinoxilani
pectine-gomme
e mucillagini
 1-4 gluco/
galattomannani
amidi
 1-4, 1-6
glucani
fruttosani
 2-1, 2-6
fruttani
polisaccaridi
di riserva
Non strutturali
(contenuto
cellulare)
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 1-3 galattani
glucosio
intermedi
metabolici
zuccheri liberi
xilosio
galattosio, ecc.
13
METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE
(VAN SOEST, 1967)
N.D.F.
Il metodo dovrebbe stimare i costituenti fibrosi delle pareti
cellulari vegetali (N
(N..D.F.) e cioè
cioè:: la cellulosa, le
emicellulose, la lignina, la cutina ed i costituenti minerali,
dal contenuto cellulare solubile (N
(N..D.S.) rappresentato da
zuccheri, pectine, acidi organici, sostanze azotate proteiche
e non proteiche, lipidi, sali minerali solubili
solubili..
PRINCIPIO DEL METODO
La fibra al detergente neutro è il residuo che si ottiene dopo
il trattamento idrolitico del campione con una soluzione di
un detergente in ambiente neutro
neutro..
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METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967)
N.D.F.
NDF
alimento macinato+sodiolaurilsolfato
(ebollizione x 1h)

essiccazione in stufa (100 °C x 8h)  pesata

incenerimento  pesata
LA DIFFERENZA TRA LE DUE PESATE
17/10/2012
COSTITUISCE LA FRAZIONE NDF 15
METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967)
A.D.F.
Il metodo consente di determinare un residuo fibroso
costituito da cellulosa, lignina, cutina, pectine e sostanze
minerali insolubili, in ambiente acido (silice)
(silice).. Il residuo si
identifica con la sigla A.D.F. La differenza tra N.D.F. e
A.D.F. dà una stima delle emicellulose
emicellulose;; inoltre il
procedimento costituisce un passaggio preparatorio per la
determinazione della lignina
lignina..
PRINCIPIO DEL METODO
La fibra al detergente acido è il residuo che si ottiene dopo
il trattamento idrolitico del campione con una soluzione di
un detergente
in ambiente acido
acido..
17/10/2012
16
METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967)
A.D.F.
ADF
alimento macinato
+
bromuro di cetiltrimetilammonio in H2SO4 1N
(ebollizione x 1h)

filtrazione

essiccazione (100 °C x 8h)  pesata
QUESTO RESIDUO COSTITUISCE LA FRAZIONE
ADF
17/10/2012
17
METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967)
A.D.L.
Il metodo serve per la determinazione di una
frazione di lignina greggia che può contenere anche
cutina..
cutina
PRINCIPIO DEL METODO
La lignina al detergente acido è il residuo che si
ottiene dopo il trattamento dell’A
dell’A..D.F. con acido
solforico al 72
72%
%, al netto delle ceneri
ceneri..
17/10/2012
18
METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE:VAN SOEST
A.D.L.
ADL
residuo ADF trattato con H2SO4 72% v/v a freddo
(3h)

essiccazione in stufa  pesata

incenerimento  pesata
LA DIFFERENZA TRA LE DUE PESATE
COSTITUISCE
LA
FRAZIONE
ADL
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19
ANALISI SEQUENZIALE DELLE COMPONENTI FIBROSE
CAMPIONE DA
ANALIZZARE
Estrazione con detergente neutro
COMPONENTI
CELLULARI
SOLUBILI
N.D.F.
Estrazione con detergente acido
EMICELLULOSE
(come differenza)
Idrolisi con acido solforico 72%
CELLULOSA
(come differenza)
Ossidazione con permanganato di K
LIGNINA
(come differenza)
A.D.F.
LIGNINA
CUTINA
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CUTINA
20
WEENDE E VAN SOEST A CONFRONTO
Fieno di prato stabile
SISTEMA WEENDE
proteina
lipidi
ceneri
fibra
E.I.
8,40
1,89
9,37
39,23
41,11
VAN SOEST
NDF ADF ADL NFC amidi zuccheri emicellulosa cellulosa
74,33 51,11 10,19 6,01
17/10/2012
---
2,43
23,22
40,92
21
Le leguminose foraggere hanno rispetto alle
graminacee foraggere:
1. Più proteine gregge
2. Meno fibra NDF
3. Più ADL (ma non più lignina vera).
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-
Digeribilità dei principi nutritivi
Valore nutritivo
degli alimenti
+
Favorisce la motilità intestinale
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23
Effetti della riduzione della lunghezza di taglio dei foraggi
(trinciatura corta)
su masticazione ed ingestiuone
Attività masticatoria = effettività fisica della fibra
Effetto di riempimento dei foraggi (occupa meno spazio)
 può aumentare l’ingestione di s.s. quando
sia lo spazio il fattore limitante
 può permettere l’assunzione di
maggiori quantitativi di fibra
17/10/2012
24
Effetti della riduzione della lunghezza di taglio dei foraggi
(trinciatura corta)
sulle fermentazioni ruminali
Tempo di latenza
Degradabilità ruminale della fibra (perché aumenta
l’accessibilità delle pareti cellulari ai batteri ruminali)
17/10/2012
25
Effetti della riduzione della lunghezza di taglio dei foraggi
(trinciatura corta)
Sull’attività del digerente
Ingestione
Velocità di transito
Velocità di digestione
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DIGERIBILITÀ
Parte che non è escreta con le feci e che quindi è
stata assorbita nell’apparato digerente
dell’animale
INGESTA
ESCRETA
DIGERIBILITA’ =
INGESTA
animale mangia 9 kg di fieno (8 kg s.s.)
elimina 3 kg s.s. con le feci
La digeribilità della s.s. di quel fieno sarà:
(8 - 3)/8*100 = 62,5%
17/10/2012
27
RELAZIONE TRA LA DIGERIBILITA’ DELLA
SOSTANZA ORGANICA E IL TENORE IN FIBRA
GREZZA DI ALCUNI ALIMENTI CONCENTRATI
17/10/2012
28
RELAZIONI TRA IL CONTENUTO IN LIGNINA (ADL)
E IN FIBRA GREGGIA DI ALCUNI ALIMENTI
17/10/2012
29
RELAZIONI TRA LA DIGERIBILITÀ DELLA FIBRA
GREZZA E IL TENORE IN LIGNINA
DI ALCUNI ALIMENTI CONCENTRATI
17/10/2012
30
DIGERIBILITÀ
Ma quali sono gli alimenti più
digeribili (anche degradabili)
Essenzialmente quelli più poveri di
fibra indegradabile:
la lignina
( che viene stimata con l’ADL).
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31
DIGERIBILITÀ
Alimenti energetici in ordine decrescente di
digeribilità o crescente per contenuto di fibra:
Melasso (saccarosio),
Grassi (trigliceridi),
Cereali (amido),
Polpe di barbabietola,
buccetta di soia, pastazzo
d’agrumi (pectine).
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Fibra
32
DIGERIBILITÀ
Cereali in ordine decrescente di digeribilità o
crescente per contenuto di fibra (rapporto
tegumento/endosperma):
Frumento,
Mais,
Sorgo,
Fibra
Orzo,
Avena,
17/10/2012
33
17/10/2012
34
DIGERIBILITÀ
Alimenti proteici in ordine decrescente di
digeribilità o crescente per contenuto di fibra:
Soia integrale
F.e. soia decorticata,
F.e. soia integrale,
Colza f.e.
f.e.,,
Girasole decorticato,
Trebbie di birra,
Girasole integrale,
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Fibra
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DIGERIBILITÀ
Farine di estrazione in ordine decrescente di
digeribilità o crescente per contenuto di fibra:
F.e. soia decorticata,
F.e. soia integrale,
F.e. colza,
F.e. girasole decorticata,
F.e. girasole integrale,
Fibra
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La degradabilità della fibra NDF (NDFd
(NDFd)) è un nuovo parametro
di valutazione della qualità della fibra che si determina mediante
test in vitro che simulano l’attività ruminale.
Maggiore sarà la NDFd di un foraggio e maggiore sarà la
produzione permessa alle bovine che assumeranno quel foraggio.
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+ Energia
+ Proteina
+ VitamineVitamine-Provitamine
(es. E, caroteni, bioflavonoidi)
- Minerali
+ DisponibilitàDisponibilità-digeribilità di
tutti i nutrienti.
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