Appunti + approfondimenti seconda parte Produzioni animali

I 3 pilastri dell'allevamento

Martedì 19 novembre 2019 08:43

Lezione 1

Tutti i prodotti di origine animale si basano sull'unione di questi 3 grossi pilastri. Differenza fra paglia e fieno.

Alimentazione --> è l'allevatore che sceglie cosa dare da mangiare.

Genetica (Razze e miglioramento) --> organizzazione dell'allevamento per specie/razza. Razza --> solo animali domestici. Piante più coltivate, 1

La genetica si può migliorare facendo delle scelte --> selezione zucchero 2 mais 3 riso.

Gestione della stalla (stalle, mungitura, benessere).

Alimentazione e nutrizione dei ruminanti

• Conoscere gli alimenti --> Quelli che lui produce e che può acquistare. Autoproduzione foraggi. L'allevatore non dà mangiare quello che gli capita.
• Conoscere le caratteristiche chimiche degli alimenti. Gli animali devono seguire un fabbisogno degli animali. Si fanno le razioni e si verificano in stalla con degli strumenti o una risposta coltiva. Se la produzione del latte cala, vuol dire che dal punto di vista alimentare c'è qualcosa che non va.
• Conoscere i fabbisogni nutritivi negli animali.
• Formulare razioni adeguate.
• Si verifica in stalla se le razioni sono adeguate o no.

Cosa hanno chimicamente in comune?

Il latte.

L'erba fresca di un prato.

Acqua (latte 87%, erba fresca 85%).

Proteine (latte 3,3%, erba fresca 3,3-2%, 20% sulla sostanza secca(?)).

Sostanza secca (latte 13%, erba secca 15%).

Ma differiscono per tanti composti chimici tra cui parete vegetale presente nel prato per 8%, e zuccheri semplici prato 1% mentre latte 5% e tanti altri composti.

Monogastrici --> L'alimentazione deve essere povera di parete vegetale per aumentare la digeribilità. Gli equini e leporidi si sono evoluti con un apparato digerente differente.

Gli uomini e onnivori devono tenere una dieta bassa di parete vegetale. In Italia --> legata alla tradizione culinaria della dieta mediterranea, una delle migliori.

Gli Stati Uniti mangiano mediamente più di 200 kg di carne pro capite all'anno, di cui 90 di carne bovina.

Più crusca --> più fibra --> rende soffice il chimo (acqua enzimi succhi gastrici) --> rende più aggredibile la sostanza secca contenuta negli alimenti. Aumenta la velocità di digestione.

Le proteine vegetali sono diverse dalle proteine animali. Quelle vegetali sono povere di EAA. Vengono distrutte fino ad amminoacidi dal rumine e ricostruite da batteri. Le proteine batteriche sono povere di EAA. Vengono distrutte fino ad amminoacidi dal rumine e ricostruite da batteri. Le proteine batteriche sono di alto contenuto di EAA e in rapporto ben bilanciato.

Cosa indicano le etichette?

La legge prevede che vengano segnalate il contenuto e principi nutritivi degli alimenti.

Le indicazioni molto generiche legate ad analisi molto precise. Quante proteine ci sono? Come facciamo a "saperlo"?

Il latte è composto da caseine, lattoalbumine, sieroproteine etc.

Le proteine digeribili rilasciano AA altrimenti finiscono nelle feci. Ricostruire proteine con EAA.

Nelle etichette non ha importanza segnare i tipi di proteine, ma ci si accontenta del contenuto proteico (valore numerico).

Carboidrati --> viene segnalata la somma dei vari carbo, di cui zucchero (principalmente saccarosio) disciolto in acqua. Altro carbo che potrebbe essere presente (prodotto da forno) è l'amido.

Grassi --> indicata la presenza di acidi grassi saturi.

Quando vengono elencati gli ingredienti, non è obbligatorio segnalare le percentuali ma è obbligatorio indicare tutti gli elementi cominciando da quello più abbondante.

Tutte le analisi sono esemplificazioni di laboratorio

Proteine carboidrati troviamo un qualcosa che è riferito ad un'analisi standard.

• Le analisi di laboratorio servono per stimare in maniera ripetibile, precisa ed accurata un certo contenuto (non dicono la "verità vera").
• È importante che le analisi siano economiche e veloci. Le procedure devono essere standardizzate cioè effettuate nello stesso modo, secondo una regola comune in tutti i lab per essere ripetibili e poter confrontare i risultati in luoghi e tempi diversi.

Le analisi hanno una serie di errori: ripetibilità, accuratezza e precisione.

Per correggerli devo:

• Ripetere analisi diverse volte.
• Devo calibrarla.

Errore sistematico --> tutti vicini ma non "nella zona giusta" --> devono solo ricalibrare/tarare. Buona precisione ma accuratezza scarsa.

• Le analisi subiscono cambiamenti negli anni.
• Le analisi di routine devono essere semplici ed economiche.
• Spesso sono fatte da macchine NIR, GC, HPLC.
• Analisi sull'energia --> semplice da effettuare ma le strumentazioni sono costose. Nei laboratori in Italia viene stimata basandosi su quelle equazioni di previsione.

Quali sono le analisi principi degli alimenti a uso zootecnico?

In genere i metodi di analisi si raggruppano in due categorie: fisici e chimici.

Per una corretta valutazione degli alimenti, soprattutto se di origine zootecnica (fieni, erbe, insilati) è consigliabile utilizzare entrambi i metodi.

Metodi fisici

Non sono sufficienti per effettuare un'analisi accurata e precisa degli alimenti soprattutto con sistemi soggettivi.

• Vista --> stadio di maturazione di una pianta, materiali estranei.
• Olfatto --> muffe e odori sgradevoli.
• Tatto --> stadio di maturazione temperatura.

Un esempio di analisi fisica consiste nel determinare la quantità di fibra utilizzabile dall'animale per la ruminazione (NDF effettiva o ENDF). Si effettua setacciando un'aliquota di unifeed su griglie a maglie variabili e sovrapposte.

Metodi chimici

Metodo Weende.

Metodo Van Soest.

Tecnica NIR (vicino infrarosso) --> permette un'analisi veloce, economica e computerizzata. Lo svantaggio è che non è possibile utilizzare questa tecnica per tutta la gamma di alimenti presenti in commercio.

Composizione alimenti (zootecnici e non) e relative analisi di lab

L'alimento è fatto da acqua e sostanza secca.

Acqua è presente in ogni alimento naturale in percentuale variabile dal 5% al 85%. Cotone --> 99,99 cellulosa.

La sua quantità nell'alimento indica quanto sono diluiti i principi nutritivi; essa fornisce anche indicazioni sulla sua conservabilità e sulla qualità degli eventuali trattamenti termici subiti.

In lab per ottenere s.s. si fa la differenza tra 100 e la percentuale d'acqua dell'alimento.

L'acqua fa parte dei principi alimentari inorganici. Nei legumi non si trova tutto l'amido ma fruttani.

Analisi con la stufa per calcolare la sostanza secca.

Essa è tutto ciò che non è acqua, cioè la somma di sostanza organica (carboidrati, lipidi, protidi) e minerali.

Nelle piante i minerali variano dall'1% al 12% sulla SS, mentre i sottoprodotti di origine animale possono contenere oltre il 30%.

Non si ricorre al controllo di microelementi come ferro e zinco se non in presenza di probabili sintomi carenziali.

L'azoto è presente in grande quantità nei protidi. È un metodo x calcolare le proteine.

Analisi di lab su alimenti zootecnici

Campionamento:

In laboratorio il campione viene reso omogeneo, facendolo prima essiccare e poi macinare 1 mm, e sottoposto ad analisi.

Ciò è fondamentale per eseguire una valutazione attendibile dell'alimento. Il campione deve essere rappresentativo.

Un’analisi chimica secondo il metodo standard o secondo Van Soest richiede da 10 a 20 grammi di campione.

Sostanza secca

Sostanza secca --> l'analisi è banale ma deve essere accurata e precisa.

Si pesa il campione omogenizzato all'interno di un crogiolo (mini bicchierino). Lo inserisco in una stufa a 105 gradi per un certo numero di ore da 3 h fino a 24. Biscotto 3 h.

Dopo si ripesa con una bilancia analitica. SS = (PESO SECCO - TARA)]*100 / (peso tal quale - tara).

Correzione per prodotti con altre sostanze volatili come etanolo ad es. insilati.

Ceneri e sostanza organica

Ceneri e sostanza organica --> Lo stesso crogiolo resiste alla temperatura di 105 gradi ma anche all'interno della muffola --> stufe con ricircolo d'aria, molto costose ma semplici e arrivano a una temperatura organica. Serve a bruciare la sostanza organica a 550 gradi per almeno 3 ore. Tutti i minerali evaporano sopra i 900 gradi. La sostanza organica brucia mentre i minerali rimangono.

Ceneri --> residuo inorganico del combusto che corrispondono alle sostanze minerali.

Il contenuto di ceneri è assai variabile nei diversi alimenti. Le leguminose hanno un contenuto di calcio superiore di 2-5 volte rispetto alle graminacee.

Per differenza si ottiene la sostanza organica = 100 - ceneri.

Tra le determinazioni di ceneri previste per legge c'è quella della farina e di altri prodotti derivati. Serve infatti a stabilire il tasso di abburattamento. Le sostanze minerali si trovano in maggior quantità nelle farine di qualità inferiore.

Proteine grezze

Proteine grezze.

Kjeldahl ha scoperto che le proteine sono le uniche sostanze organiche a contenere azoto. Il suo metodo si basa sulla mineralizzazione della sostanza organica (non considero nitriti e nitrati) cioè trasformare dell'azoto in ammoniaca.

Brucio tutto, trattengono l'azoto e così stimo indirettamente la quantità di proteine. Tranne in casi eccezionali come ad esempio il latte, tutte le proteine sono composte da 20/21 amminoacidi e quindi complessivamente l'azoto presente nelle proteine corrisponde come peso atomico a un 16% rispetto al peso molecolare delle proteine. 100/16 = 6,25.

Es. se composto da 0,5 N avrà un 3,5% di contenuto proteico totale.

0.5*6,25 = 3,5 proteine grezze.

N in proteine --> il campione di cibo viene messo in una provetta con acido solforico (dà il colore azzurro al liquido) + ossido di rame (catalizzatore). Il tutto viene fatto riscaldare a 400 gradi. Per aumentare la temperatura e quindi accelerare la mineralizzazione si può aggiungere solfato sodico. Tutta la sostanza organica compresi AA evaporano.

L'ammoniaca viene trattenuta dall'acido solforico e si forma solfato di ammonio.

Il tubo viene poi trasferito in una macchinetta con acido borico che ha la funzione di catturare l'ammoniaca. Ogni 1 ml di acido borico corrispondeva a una certa quantità di ammoniaca. Da qui si può calcolare il grezzo.

Calcolo proteine totale = N totale x 6,25. La percentuale media di azoto nelle proteine alimentari è del 16%.

Il fattore può essere diverso quando si conosca più esattamente la percentuale di azoto nella proteine.

Ad esempio nel latte il contenuto di azoto è del 15,7% circa --> il fattore di conversione in proteina dall'azoto diventa 6,38 (il peso atomico dell'azoto minore).

Lipidi grezzi

Lipidi grezzi --> Il dato analitico è chiamato più propriamente “estratto etereo” (EE) e comprende, oltre ai grassi, tutte le sostanze solubili in etere (pigmenti, cere, vitamine liposolubili, etc.).

Si inserisce l'alimento in una sostanza apolare che è l'etere (petrolio di solito). I grassi restano disciolti e vanno sul fondo.

A 65-68 gradi evapora l'etere quindi il solvente viene eliminato. Il residuo cioè l'estratto etereo EE viene essiccato e pesato. Alcuni alimenti richiedono un'idrolisi preliminare con HCL prima di essere trattati con etere di petrolio. I grassi sono presenti in piccola quantità nella razione, mentre in alcuni alimenti possono costituirne una grande percentuale causando problemi per la conservabilità e la digeribilità dell'alimento stesso a causa del rischio di ossidazione e irrancidimento degli acidi grassi; l’analisi del contenuto in grasso può essere effettuata quando si rende necessario ricorrere a prodotti con tanto grasso per colmare delle carenze energetiche e quando si introduce poca sostanza secca, o per conoscere con precisione il tenore di alimenti ricchi di grassi da introdurre in una razione (semi di oleaginose e proteaginose, farine di origine animale, sottoprodotti, etc.).

Residuo (lignina e silice) viene incenerito per ottenere la frazione denominata lignina acido detersa ADL in quanto corrisponde a lignina e silice che incrosta le pareti cellulari.

ADL è la quota indigeribile da parte dell’animale.

Cellulosa = ADF - ADL.

La lignina non è un carboidrato di struttura anche se ne fa parte. Non è utilizzabile neanche dalla microflora ruminale.

È possibile valutare le proteine legate alla parete vegetale e quindi sono considerate indegradabili. Esse vanno tolte dal calcolo dei carboidrati non strutturali.

Carboidrati non strutturali

Carboidrati non strutturali --> solo una parte di questi sono zuccheri semplici o amido.

Si ottengono per differenza --> tolta acqua, minerale, sostanza eterea, NDF, proteine.

Granella mais = 100-24 = 76%.

Erba di prato = 100-85 = 15 15%.

I foraggi sono composti da molti carboidrati strutturali.

La percentuale di carboidrati non strutturali in un alimento indica la quota di energia che si renderà disponibile nel rumine in tempi brevi.

L'amido è determinato per via enzimatica o polarimetrica: l'enzima amilasi lo distrugge in glucosio oppure l'idrolisi con acido cloridrico 3M, mentre per gli zuccheri non si ricorre generalmente ad alcuna determinazione.

I carboidrati non strutturali sono assimilabili agli estrattivi inazotati (EI) del sistema Weende; anche nel sistema Van Soest essi possono essere calcolati come complemento a 100 degli altri componenti determinati analiticamente.

È consigliabile ricorrere sempre all’analisi di NDF e ADF nel caso di foraggi freschi, conservati o insilati; nel caso di fieni ottenuti da piante in avanzato stato di maturazione è opportuno determinare il contenuto in lignina. Su insilati di cereali e pastoni si determina l’amido.

Digeribilità ed energia

Mercoledì 27 novembre 2019 19:56

Lezione 2

Le proteine grezze sono contenute nell'alimento ma non è detto che vengano tutte utilizzate dall'animale! Assimilabile, digeribile, fermentabile.

Queste tre parole hanno significati diversi. Tutti gli animali anche l'uomo devono alimentarsi con una dieta digeribile.

La conoscenza della digeribilità dell'alimento è importante per la stima dell'energia e degli altri principi nutritivi disponibili per l'animale.

La quota di sostanza secca digerita e assorbita viene espressa mediante un coefficiente di digeribilità.

Digeribilità = ingerito - escreto *100/ ingerito.

Il coefficiente di digeribilità è calcolato:

• In vivo ==> complesse e onerose.
• In vitro ==> campione di alimento sottoposto a soluzioni enzimatiche o con batteri ruminali per simulare i processi fermentativi e digestivi dell'animale.
• Valori tabellari o equazioni basate su principali componenti chimici degli alimenti.

Fattori che condizionano la digeribilità degli alimenti

La digeribilità degli alimenti è condizionata da una serie di fattori.

Specie animali.

Nei monogastrici la digeribilità è quello che viene ingerito rispetto a quello che viene perso cioè non digerito attraverso le feci.

Nei poligastrici --> una parte del cibo viene degradata nel rumine attraverso delle vie particolari: acidi grassi volatili e ammoniaca che poi possono essere assorbiti dalla parete ruminale.

E tutto ciò che non può essere fermentato nel rumine, digerito nell'abomaso e poi assorbito a livello intestinale, viene perso attraverso le feci.

L'acqua negli alimenti è importante ma non influenza la digeribilità. I principi nutritivi sono contenuti nella SS.

Una bovina che fa 35 kg di latte (media frisona italiana) potrebbe mangiare 24 kg di sostanza secca al giorno complessivamente. Ne defeca 9 kg (alimento non digerito + acqua). --> [alimento non spezzettato in i singoli componenti AA, zuccheri semplici e acidi grassi].

La digeribilità della SS di questa bovina è 62,5% (non dobbiamo imparare questo valore a memoria ma spiegare da dove arriva, questo valore è semplicemente un esempio).

L'alimento può essere mal digerito a causa della scarsa masticazione quindi poca produzione di saliva e di conseguenza enzimi hanno poca capacità di penetrare all'interno delle particelle --> monogastrici perché masticando poco non riescono a distruggere la parete vegetale.

La digeribilità nei monogastrici è più elevata.

Per un suino in media 85%.

Uomo dieta mista e corretta (non solo insalata, domani solo pasta, dopodomani solo carne) --> superiamo anche il 85-90%.

Nei ruminanti la digeribilità è più bassa ed è causata dalla presenza di parete vegetale nella dieta.

Con i monogastrici non possiamo permetterci una dieta ricca di parete vegetale perché non la digeriscono.

Poligastrici non la digeriscono la cellulosa --> sono i microrganismi presenti nel rumine che la digeriscono. La bovina non ha gli enzimi ma sono i microrganismi.

Possiamo fornire alimenti ricchi di parete vegetale stimolando la fermentazione dei cellulosolitici --> ma è comunque un limite legato non tanto alla vera parete vegetale (stimata in lab con sistema NDF che comprende la somma di cellulosa, emicellulosa, lignina e residuo minerale).

Relazione tra digeribilità e FG

La fibra è il principale fattore che condizionata la digeribilità.

La digeribilità diminuisce all'aumentare del contenuto in fibra (NDF) della razione.

La parete vegetale (fibra) può essere arricchita da una quantità importante lignina (composto strutturale fenolico presente nelle piante, anche le coltivazioni erbacee hanno necessità di costruire e quindi strutturalmente utile a movimenti, il stelo di tutte le piante erbacee contengono lignina che incrosta la parete vegetale).

Lignina non digeribile dai microrganismi e cellulosolitici e quindi non può essere distrutta!!!!!! È come una struttura di cemento armato!!!

Nei ruminanti cioè che determina il peggioram