Destino delle sostanze azotate della dieta nel caso
del ruminante
Una parte degli amminoacidi alimentari è incorporata direttamente
nella proteina microbica.
Una parte degli amminoacidi alimentari è incorporata direttamente
nella proteina microbica.
DIGERIBILITÀ DELLA PROTEINA MICROBICA
80% (0,80)
CONTENUTO IN AMMINOACIDI DELLA
PROTEINA GREZZA MICROBICA
80% (0,80)
COME VALUTARE LE SOSTANZE AZOTATE DEGLI ALIMENTI
NEL CASO DEI RUMINANTI
PROTEINA GREZZA E PROTEINA DIGERIBILE POCO AFFIDABILI
- NON PRENDONO IN CONSIDERAZIONE LA DEGRADABILITÀ
- NON CONSIDERANO IL FABBISOGNO ENERGETICO DELLA
MICROPOPOLAZIONE RUMINALE
METODI UTILIZZATI
- REGNO UNITO (ARC): PROTEINA DEGRADABILE E INDEGRADABILE
NEL RUMINE
- FRANCIA: SISTEMA PDI
LA SINTESI DI PROTEINA MICROBICA A LIVELLO RUMINALE È
FUNZIONE DI DUE FATTORI:
- disponibilità di energia (glucidi fermentescibili, ovvero sostanza
organica fermentescibile);
- disponibilità di ammoniaca e di amminoacidi (sostanze azotate
degradabili).
Sostanze azotate
dieta
Sostanze azotate
degradate e utilizzate
dai microrganismi
del rumine
Sostanze azotate
che oltrepassano
il rumine
Sostanze azotate
di origine alimentare
che oltrepassano
il rumine
Frazione digeribile
(PDIA)
Frazione indigeribile
eliminata con le feci
RUMINE ►
AZOTO
ENERGIA
PROTEINA
MICROBICA
PROTEINA MICROBICA
PROTEINA MICROBICA
DIGERIBILE A LIVELLO
INTESTINALE (PDIM)
PROTEINA MICROBICA ELIMINATA
CON LE FECI
Sistema PDI
Proteina Digeribile a livello Intestinale
PDI = PDIA + PDIM
PDI
PDIA
PDIM
PDIA
Proteina digeribile a livello intestinale di origine
alimentare, ovvero proteina dell’alimento che sfugge
all’attacco dei microrganismi e viene sottoposta ai processi
digestivi del post- rumine.
PDIM
Proteina digeribile a livello intestinale di origine
microbica, ovvero proteina sintetizzata dai
microrganismi a livello ruminale, utilizzando l’energia
(ATP) resa disponibile dalla fermentazione dei glucidi
dell’alimento e l’azoto (ammoniaca e amminoacidi)
reso disponibile dalle sostanze azotate contenute
nell’alimento.
La massa microbica (ovvero le proteine sintetizzate a
livello ruminale), sottoposta ai processi digestivi postruminali, da luogo ad una frazione digeribile (PDIM) e
ad una indigerita, che viene eliminata con le feci.
Ogni alimento o dieta può garantire a livello ruminale
la sintesi di una quantità di proteina microbica in funzione
del suo apporto di energia.
Questa proteina sottoposta ai processi digestivi fornirà
una quantità di proteina digeribile a livello intestinale,
indicata con PDIME.
PDIME = proteina digeribile a livello intestinale di origine
microbica, sintetizzata a livello ruminale utilizzando
l’energia apportata dall’alimento.
ENERGIA
DISPON.
RUMINE
SINTESI
PROT. MIC.
PDIME ►
PROT. MIC.
DIGERIBILE
Allo stesso modo ogni alimento o dieta può garantire a livello
ruminale la sintesi di una quantità di proteina microbica in funzione
del suo apporto di ammoniaca e di amminoacidi (sostanze azotate).
Questa proteina sottoposta ai processi digestivi fornirà una quantità
di proteina digeribile a livello intestinale, indicata con PDIMN.
PDIMN = proteina digeribile a livello intestinale di
origine microbica, la cui sintesi è stata resa
possibile a livello ruminale dall’ammoniaca e
dagli amminoacidi apportati dall’alimento.
AZOTO
DISPON.
RUMINE
SINTESI
PROT. MIC.
PDIMN ►
PROT. MIC.
DIG
SI PUO’ COSI’ RIASSUMERE:
PDI: PROTEINA DIGERIBILE A LIVELLO INTESTINALE
PDIA: PROTEINA DI ORIGINE ALIMENTARE NON DEGRADATA NEL
RUMINE (BY- PASS) E DIGERIBILE A LIVELLO INTESTINALE
PDIMN: FRAZIONE DIGERIBILE DELLA PROTEINA MICROBICA
SINTETIZZABILE A PARTIRE DAL CONTENUTO DI PROTEINA
DEGRADABILE NEL RUMINE.
PDIME: FRAZIONE DIGERIBILE DELLA PROTEINA MICROBICA
SINTETIZZABILE A PARTIRE DAL CONTENUTO DI SOSTANZA
ORGANICA FERMENTESCIBILE NEL RUMINE (OVVERO DALLA
DISPONIBILITÀ DI ENERGIA).
SI PUO’ ALLORA SUPPORRE CHE CIASCUN ALIMENTO O DIETA
PRESENTI DUE VALORI POTENZIALI DI PDI:
UNO IN FUNZIONE DELLE SOSTANZE AZOTATE CHE RENDE
DISPONIBILI A LIVELLO RUMINALE ► PDIN
UN ALTRO IN FUNZIONE DELL’ENERGIA (SOSTANZA
ORGANICAFERMENTASCIBILE) CHE RENDE DISPONIBILE
A LIVELLO RUMINALE ► PDIE
PDIN: PDIA + PDIMN
PDIE: PDIA + PDIME
LA FRAZIONE PDIA, DERIVANTE DALL’ALIMENTO, CHE OLTREPASSA
IL RUMINE INDEGRADATA SI RITROVA, OVVIAMENTE, IN ENTRAMBI
I CASI.
PDIE
PDIA
PDIME
PDIN
PDIA
PDIMN
VALORI POTENZIALI
▼
PDIE
PDIN
QUALE SARA’ IL VALORE REALE?
Fig. 1
PDIMN
ECCESSO ENERGIA
AZOTO
SINTESI PROTEICA
PILOTATA DA AZOTO
Il contenuto di energia permetterebbe di sintetizzare una quantità di
proteine microbiche superiore rispetto a quella consentita dal
contenuto di sostanze azotate.
Il valore reale è quello consentito dall’azoto, perché quando questo
si esaurisce termina la sintesi di proteina microbica, nonostante ci
sia ancora disponibilità di energia.
PDIME
Fig. 2
ENERGIA
ECCESSO AZOTO
SINTESI PROTEICA
PILOTATA DA ENERGIA
Il contenuto di azoto permetterebbe di sintetizzare una
quantità di proteine microbiche superiore rispetto a quella
consentita dalla disponibilità di energia.
Il valore reale è quello consentito dall’energia, perché
quando questa si esaurisce termina la sintesi di proteina
microbica,nonostante ci sia ancora disponibilità di azoto.
LA SITUAZIONE IDEALE SAREBBE QUELLA CHE RENDE DISPONIBILI
A LIVELLO RUMINALE QUANTITA’ PROPORZIONALI DI ENERGIA E
SOSTANZE AZOTATE IN MODO CHE ENTRAMBE SIANO UTILIZZATE
COMPLETAMENTE.
NOI, UTILIZZANDO APPROPRIATI ALIMENTI, CERCHIAMO DI FORMULARE
DIETE CHE SI AVVICININO QUANTO PIU’ POSSIBILE A TALE SITUAZIONE.
IN OGNI CASO AVREMO SEMPRE DIETE PIU’ O MENO SBILANCIATE PER LE
QUALI SI VERIFICA:
1) PDIN > PDIE
2) PDIN < PDIE
Quale sarà il valore reale di PDI?
Sarà sempre il valore più basso.
Nel primo caso: PDI = PDIE
Nel secondo caso: PDI = PDIN
ESERCITAZIONE IN AULA
CALCOLO DELLE PDI NEL CASO DELLA SOIA f.e.
PROTEINA GREZZA
55% S.S.
DEGRADABILITÀ RUMINALE
PROTEINA GREZZA
62%
PROTEINA GREZZA INDEGRADABILE
38%
DIGERIBILITÀ POST- RUMINALE
DELLA PROTEINA
90%
EFFICIENZA DI INCORPORAZIONE NELLA PROTEINA MICROBICA
DELL’AZOTO AMMONIACALE LIBERATO DALLA DEGRADAZIONE
MICROBICA DELLA PROTEINA GREZZA = 90%
CONTENUTO DI AMMINOACIDI NELLA PROTEINA GREZZA
MICROBICA: 80%
CONTENUTO DI ACIDI NUCLEICI NELLA PROTEINA GREZZA
MICROBICA: 20%
DIGERIBILITÀ POST-RUMINALE DELLA PROTEINA
MICROBICA: 80%
1kg SOIA f.e. (SS) ► 550g PG
550 x 0,38 = 209
PG INDEGRADABILE NEL RUMINE
209 x 0,90 = 188g
PROTEINA DIGERIBILE A LIVELLO
INTESTINALE DI ORIGINE ALIMENTARE (PDIA)
1 kg SOIA f.e. ► 188 g PDIA
550 x 0,62 = 341g
PROTEINA DEGRADABILE NEL RUMINE
341 x 0,90 = 307g
PROTEINA GREZZA MICROBICA/kg SOIA f.e.,
OTTENIBILE IN BASE ALLA QUANTITA’ DI AZOTO
CHE LA SOIA APPORTA A LIVELLO RUMINALE
307 x 0,80 = 245g
PROTEINA DI ORIGINE MICROBICA CHE
ARRIVA NELL’INTESTINO/kg SOIA f.e.
245 x 0,80 = 196g PROTEINA DIGERIBILE INTESTINALE DI ORIGINE
MICROBICA (PDIMN)/kg SOIA f.e.
1 kg SOIA f.e. ► 196g PDIMN
SOIA f.e.
CONTENUTO DI SOSTANZA ORGANICA FERMENTESCIBILE
A LIVELLO RUMINALE (S.O.F.R.) = 65% ► 650 g/kg S.S.
1kg S.O.F.R.  145 g DI PROTEINA GREZZA MICROBICA
0,65 x 145 = 94g DI PROTEINA GREZZA MICROBICA/kg SOIA f.e.
94 x 0,80 = 75 g PROTEINA DI ORIGINE MICROBICA CHE
ARRIVANO NELL’INTESTINO/kg SOIA f.e.
75 x 0,80 = 60 g PROTEINA DIGERIBILE INTESTINALE DI ORIGINE
MICROBICA OTTENIBILE IN BASE AL CONTENUTO
DI ENERGIA (PDIME)/kg S.S. SOIA f.e.
188 g PDIA
1 kg SOIA f.e.
196g PDIMN
60 g PDIME
PDIN = PDIA + PDIMN = 188 + 196 = 384 g/kg S.S. SOIA f.e.
PDIE = PDIA + PDIME = 188 + 60 = 248 g/kg S.S. SOIA f.e.
LA SOIA PRESENTA UN ECCESSO DI PDIN RISPETTO ALLE PDIE
PARI A 136 g.
IL SUO VALORE REALE DI PDI È PARI A QUELLO PIÙ BASSO
OVVERO ALLE PDIE  248 g/kg S.S.
I VALORI DI PDIE E PDIN DELLE DIETE SI OTTENGONO SOMMANDO
RISPETTIVAMENTE I VALORI DEI VARI COMPONENTI.
E’ POSSIBILE, COSI’, FORMULARE MISCELE EQUILIBRATE
PER QUANTO CONCERNE IL RAPPORTO ENERGIA/AZOTO.
POLPE SECCHE DI BARBABIETOLA
PDIN  65 g/kg S.S.
PDIE  98 g/kg S.S.
MISCELA DI 4 kg DI POLPE E 1 kg DI SOIA f.e.
SOIA f.e.
kg
1
PDIE (g)
248
PDIN (g)
384
POLPE
4
392
260
TOTALE
5
640
644
SOF
SOD
PGInd.
LG
PFIns.
Sostanza Organica Fermentescibile
Sostanza Organica Digeribile
Proteina Grezza Indegradata nel rumine
Lipidi Grezzi
Prodotti di Fermentazione degli Insilati
SOF = SOD – PG Ind – LG – PFIns