Concetti Chiave
- Il contenuto energetico degli alimenti si misura con la bomba calorimetrica, ma non tutta l'energia viene utilizzata dall'organismo animale, come dimostrato dalla lignina non digeribile.
- Per valutare l'energia assorbita, si confronta l'energia lorda degli alimenti con quella delle feci, calcolando l'energia digeribile che non include le perdite urinarie.
- L'energia metabolizzabile si ottiene sottraendo le perdite energetiche nelle urine e nei gas di fermentazione dall'energia digeribile, ma non tutta è disponibile per il metabolismo.
- Le fibre, specialmente nei ruminanti, contribuiscono alla perdita energetica attraverso l'attività dei batteri simbionti e la produzione di sottoprodotti come Mh4 e Nh3.
- Il costo della digestione, legato alla frequenza dei pasti e al tipo di nutrienti, rappresenta una significativa perdita energetica, suggerendo pasti piccoli e frequenti.
Indice
Misurazione dell'energia alimentare
Se si brucia un alimento si trova il contenuto energetico di esso. Questa misurazione è fatta con la bomba calorimetrica è una misurazione che non tiene conto del fatto che l’organismo animale non utilizza tutta questa energia lorda.
Ad esempio, la lignina non si digerisce: la legna da ardere produce la stessa energia lorda dell’amido (4.1 kcal/g).
Se si vuole tenere conto almeno delle perdite fecali (e quindi tenere conto dell’energia non utilizzata) si può studiare l’energia che è stata assorbita misurando l’energia lorda degli alimenti mangiati e l’energia lorda delle feci (ciò che non è stato assorbito viene eliminato qui). Entrambe le energie si misurano come bomba calorimetrica.
Importante è definire per quanto tempo bisogna calcolare queste due energie. Ad esempio, se si dà un pasto ad un suino e questo defeca nelle due ore successive non necessariamente quelle feci sono le porzioni non assorbite del pasto (ci vogliono giorni).
Energia digeribile e assorbimento
Ipotizzando che queste prove abbiano la durata giusta, misurando l’energia del campione di alimenti di alimenti e del campione di feci, sottraendo la prima dalla seconda si ottiene l’energia digeribile. Essa non è tutta utile all’organismo. Si è già visto che nell’utilizzazione energetica degli Aa si perde una parte. Questa parte persa è urea eliminata con le urine (non con le feci, quindi non è contata nell’energia digeribile). Anzi, nei ruminanti, la fermentazione dei prestomaci produce dei composti che sono ricchi di energia (Mh4 e Nh3).
Energia metabolizzabile e utilizzo
Se si misura, oltre all’energia delle feci, anche l’energia delle urine e l’energia dei gas di fermentazione (energie sempre calcolate sotto forma di energia lorda, ovvero bomba calorimetrica) sottraendo si può calcolare l’energia metabolizzabile. Essa è un’energia a disposizione del metabolismo ma non necessariamente è tutta metabolizzata, una parte andrà a costituire strutture cellulari. Quindi è possibile che ci sia dell’energia che dagli alimenti va direttamente alle sedi di stoccaggio. In questo modo non necessariamente viene catabolizzata.
Perdite energetiche e digestione
Fino ad ora si è tenuto conto di:
- dell’energia persa nel processo digestivo
- dell’energia persa nelle urine
- dell’energia persa con i gas di fermentazione
L’energia ottenuta, ovvero quella metabolizzabile, non è tutta a disposizione dell’organismo; una parte dell’energia serve per scopi non legati specificamente legati al “mantenimento cellulare”. C’è infatti il costo della digestione, ovvero la messa in moto dell’apparato digerente, ha un costo molto elevato (per questo i dietologi dicono pasti piccoli e frequenti: l’energia che si spende per la digestione non è possibile prenderla con l’organismo. L’energia acquisita con molteplici pasti al giorno fa si che ci sia una perdita maggiore di energia dovuta alla digestione).
Costo energetico della digestione
Dal punto di vista dei nutrienti la frazione che più di altre trattiene energia della digestione sono le fibre, soprattutto nei ruminanti. La frazione fibrosa nei ruminanti comporta una perdita di energia dovuta in piccola parte a sottoprodotti come Mh4 e in maggior modo all’attività dei batteri simbionti. Se si guardano onnivori e carnivori c’è comunque un costo legato all’utilizzazione dell’energia dalle molecole per la produzione di Atp.
Domande da interrogazione
- Come si misura il contenuto energetico degli alimenti e quali sono i limiti di questa misurazione?
- Qual è la differenza tra energia lorda e energia digeribile negli animali?
- Cosa si intende per energia metabolizzabile e come viene calcolata?
- Quali sono i principali fattori che influenzano la perdita di energia nel processo digestivo degli animali?
Il contenuto energetico degli alimenti si misura bruciandoli con la bomba calorimetrica, ma questa misurazione non considera che l'organismo animale non utilizza tutta l'energia lorda, ignorando ad esempio l'energia non digeribile come quella della lignina.
L'energia lorda è l'energia totale contenuta negli alimenti, mentre l'energia digeribile è quella effettivamente assorbita dall'organismo, calcolata sottraendo l'energia delle feci (non assorbita) dall'energia lorda degli alimenti consumati.
L'energia metabolizzabile è l'energia a disposizione del metabolismo dell'animale, calcolata sottraendo all'energia digeribile le perdite energetiche nelle urine e nei gas di fermentazione. Non tutta questa energia viene però metabolizzata, una parte può essere destinata alla costruzione di strutture cellulari.
I principali fattori includono l'energia persa nel processo digestivo stesso, l'energia persa con l'eliminazione dell'urea nelle urine, l'energia persa con i gas di fermentazione e il costo energetico della digestione, che è particolarmente elevato e varia in base alla frequenza dei pasti e al tipo di nutrienti, come le fibre.
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