Concetti Chiave
- La calorimetria animale aiuta a valutare l'energia degli alimenti misurata in calorie, utilizzando la bomba calorimetrica per ossidare campioni con ossigeno puro.
- Il calore generato dalla bomba calorimetrica viene misurato da termocoppie, calcolando l'energia in base al campione presente.
- Nell'organismo, l'energia liberata dall'ossidazione di glucidi, lipidi e proteine è diversa, con i lipidi che rilasciano più energia rispetto agli altri nutrienti.
- Le proteine devono essere deamminate per l'uso energetico; parte dell'energia viene persa con l'urea, risultando in un'energia inferiore rispetto alla bomba calorimetrica.
- Il rendimento energetico nei ruminanti è ridotto a causa della spesa energetica ruminale, influenzando l'energia disponibile dai nutrienti.
Calorimetria animale
Calorimetria, metabolismo intermedio e digeribilità ci consentono di fare una prima valutazione su cosa aspettarci da un alimento e cosa si potrebbe migliorare. Il concetto di energia degli alimenti è un concetto importante.Se l’energia viene misurata sottoforma di calore, posso usare il sistema della bomba calorimetrica: una sorta di scatola che contiene un foro cilindrico delle dimensioni di una lattina grande, che a sua volta contiene un cilindro cavo chiuso da un tappo ermetico ed una valvola; sulle pareti interne ci sono delle termocoppie (misuratori della temperatura). Nel cilindro si inserisce un quantitativo noto di un campione e si introducono 40atm di ossigeno puro, facendo scoccare una scintilla all’interno del cilindro. Grazie alla presenza dell’ossigeno tutti i composti all’interno del cilindro vengono ossidati e si genera calore, che viene misurato dalle termocoppie. La quantità di calore rilevata si misura in calorie e la rapporto alla quantità di campione che era presente.
Per ogni litro di ossigeno consumato si hanno:
• 5,04 Kcal nell’ossidazione dei carboidrati
• 4,69 Kcal nell’ossidazione dei lipidi
• 4,82 Kcal nell’ossidazione delle proteine
Il gruppo amminico viene trasformato in urea, che a sua volta viene eliminata dal rene. Misurando l’urea nelle urine si determina il numero di amminoacidi che sono stati catabolizzati; eliminando l’ossigeno necessario alla catabolizzazione, si ottiene il quoziente respiratorio aproteico. Grazie a questo parametro si può risalire a quanti glicidi e lipidi siano stati metabolizzati.
Altri aspetti
Entrambi si misurano in Kjuole (sistema internazionale) o Kcal, queste due unità di misura sono reciprocamente convertibili.Studiando si è scoperto che, nell’organismo animale, l’energia che si libera dall’ossidazione di questi composti è:
- da 1 gr di glucidi 4,1 Kcal (che è sovrapponibile all’energia della bomba calorimetrica)
- da 1 gr di lipidi 9,5 Kcal (che è sovrapponibile all’energia della bomba calorimetrica): I lipidi liberano 2,3/2,5 volte l’energia liberata da una quantità di glucidi o di proteine.
- da 1 gr di proteine 4,1 Kcal. Il fatto che le Kcal delle proteine siano diverse da quella della bomba calorimetrica è perché si tiene in conto che, nel momento in cui nell’organismo vengono bruciate delle proteine, una parte dell’energia di quest’ultime non viene utilizzata. Questo succede perché le proteine per essere utilizzate a scopo energetico devono essere deamminante.
Il gruppo amminico Nh2 non è ossidato e viene convertito in urea, la quale a sua volta non è completamente ossidata.
Per questo una parte dell’energia degli Aa si perde con le urine e non viene contata. Questo fa sì che l’energia che si libera dall’ossidazione delle proteine in un organismo sia inferiore che nella bomba calorimetrica. Nei ruminanti il rendimento è inferiore per la spesa energetica ruminale.
Domande da interrogazione
- Che cos'è la calorimetria e come viene misurata l'energia degli alimenti attraverso di essa?
- Qual è il valore energetico per litro di ossigeno consumato nell'ossidazione di carboidrati, lipidi e proteine?
- Come viene determinato il numero di amminoacidi catabolizzati in un organismo?
- Perché l'energia liberata dall'ossidazione delle proteine in un organismo è inferiore rispetto a quella misurata con la bomba calorimetrica?
La calorimetria è un metodo per misurare l'energia degli alimenti in termini di calore. Utilizza un dispositivo chiamato bomba calorimetrica, dove un campione di alimento viene ossidato in presenza di ossigeno puro, generando calore che viene misurato per determinare il contenuto energetico dell'alimento in calorie.
Per ogni litro di ossigeno consumato, l'ossidazione dei carboidrati produce 5,04 Kcal, quella dei lipidi 4,69 Kcal, e quella delle proteine 4,82 Kcal.
Il numero di amminoacidi catabolizzati viene determinato misurando l'urea nelle urine. Questo perché l'urea è il prodotto della trasformazione del gruppo amminico degli amminoacidi, e la sua quantità nelle urine riflette il livello di catabolizzazione degli amminoacidi.
L'energia liberata dall'ossidazione delle proteine in un organismo è inferiore perché una parte dell'energia non viene utilizzata. Questo accade poiché le proteine devono essere deamminate per essere utilizzate a scopo energetico, e il gruppo amminico convertito in urea non è completamente ossidato, facendo sì che una parte dell'energia si perda con le urine.
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