Biologia animale

ALIMENTAZIONE

I TRE PILASTRI DELL’ALIMENTAZIONE—fattori che influiscono sul prodotto finale

(qualità e quantità)

1-ALIMENTAZIONE

2-GENETICA—miglioramento delle razze con l’evoluzione

3-GESTIONE DELL’ALLEVAMENTO, in particolare della mungitura.

1-Alimentazione e Nutrizione dei Ruminanti

L’alimentazione è uno dei principali fattori che condizionano lo stato di salute degli

animali e la produzione quantitativa e qualitativa del latte. Essa è in grado di

interferire nella sintesi dei costituenti del prodotto stesso, in particolare sostanze

azotate, glucidi e lipidi. L’alimentazione è anche responsabile del passaggio nel latte di

sostanze aromatiche e composti indesiderati o tossici presenti nell’alimento, e

predispone l’aumento del contenuto di cellule somatiche nel latte e di microrganismi

dannosi al processo di caseificazione dei formaggi.Dunque, l’alimentazione agisce

sulle caratteristiche qualitative del latte e, di conseguenza, su quelle casearie.

Inoltre, l’alimentazione condiziona lo stato di benessere dell’animale (buona

alimentazione=benzina)è in grado di influire sull’insorgenza di mastiti.

Un’alimentazione scorretta contribuisce a indebolire le difese dell’organismo- è

 importante dunque evitare errori di razionamento, rappresentati generalmente

da eccessi, carenze e squilibri dei vari componenti della razione; oppure dal

mancato differenziamento della razione in rapporto all’età, al peso, ecc

È chiaro dunque che l’allevatore deve:

1. Conoscere gli alimenti

2. Conoscere le caratteristiche chimiche degli alimenti

3. Conoscere i fabbisogni nutritivi degli animali (ruminanti)

4. Formulare razioni adeguate

5. Verificare adeguatezza delle razioni (eventualmente fare modifiche cambiando

quantità e tipologie degli alimenti)

Cosa indicano le etichette?

-indicano i principi chimici alimentari + importanti (organici) quindi LIPIDI

CARBOIDRATI E PROTEINE e, non necessariamente, quelli inorganici (es, nel latte vien

segnato il calcio)

-indicano gli ingredienti contenuti nell’alimento, in ordine decrescente in base

all’elemento presente in maggiore quantità (a volte accompagnato da %) a quello più

carente. È obbligatorio indicare (dal 1 dicembre 2015, grazie alla nuova normativa)

tutti gli ingredienti, senza eccezioni.

-si costruiscono a partire dalle analisi di laboratorioper definizione non

rappresentano la vera pura verità, ma è una stima dei principi nutritivi—utilizzano i

dati medi ottenuti da analisi effettuate saltuariamente (a causa dei costi

eccessivi)grazie a macchine standardizzate. Quindi possiamo dire che sono delle

ESEMPLIFICAZIONI dotate di ripetibilità e di una % accettabile, prefissata, di

accuratezza e di precisione, di modo che le analisi siano + vicine possibile a ciò che

stimiamo essere la verità.

accuratezza = la vicinanza di una misurazione o di un risultato al valore vero

Precisione = la variabilità di una misurazione

CARATTERISTICHE CHIMICO-FISICO-ANALITICHE DEGLI ALIMENTI

Gli alimenti sono costituiti da principi alimentari, i quali a loro volta sono formati da

principi nutritivi.

-I principi alimentari possono essere organici (GLUCIDI-PROTIDI-LIPIDI) e inorganici

(ACQUA-SALI M)

-I principi nutritivi provengono dalle trasformazioni degli alimenti (es . i diversi

costituenti dei glucidi ecc)

-PRIMA ANALISI CHE VIENE FATTA= acqua, distinta dalla sostanza secca (ss). È

presente in ogni elemento in quanità variabile (da 5 a 85%). È impo conoscere la

quantità d’h2o perché permette di conoscere il valore nutritivo dell’alimento, la sua

conservabilità e la percentuale di ss presentesottraendo la % di h2o

-SECONDA ANALISI= divide la sostanza secca nelle 2 porzioni principali. La cosa +

semplice è bruciare il campioneallontanare tutto ciò che sopra un certo valore brucia

e mantenere ciò non brucia il risultato finale, infatti, sono le ceneri (ASH). Se tolgo le

ceneri dalla ss, ottengo ciò che chiamiamo SOSTANZA ORGANICA (so)

-SOSTANZA ORGANICA si divide a sua volta in principi alimentari (carboidrati, sostanze

azotate, lipidi, vitamine, composti fenolici)—ciascuna di qst hanno analisi di laboratorio

differenti

Analisi di laboratorio sugli alimenti (zootecnici)

1) SOSTANZA SECCA il campione viene pesato e posto in stufa a 105° (3-

24h)perché, sopra i 100, l’acqua si allontana e permette così di ottenere la ss,

che viene pesata con la tara in %

SS=(peso secco – tara) * 100

(peso tal quale – tara)

2) CENERIsono i costituenti di quel che rimane dopo aver bruciato l’alimento a

temperatura di 550° posti in stufa + raffinata dal pdv della

vengono

temperatura di controllo (=muffola)—sistema standardizzato. Le ceneri sono

composte da Sali di fosforo, ca,k,na,mg

Peso le ceneri, le rapporto al quantitativo iniziale e ottengo le ceneri in %

-SOSTANZA ORGANICA

(SO) = 100-ceneri la ottengo per differenza con le ceneri

3) I principali componenti della so sono le proteine. Il tenore proteico degli alimenti

è generalmente espresso come PROTEINA GREZZA (PG)con qst termine si

indica l’N presente nell’alimento

-solo le proteine, tra le so, contengono azoto:voglio stimare la quantità di N

presenteqst ha scoperto che posso mineralizzare la sostanza organica tramite

acido solforico puro(al 92%)—acido fortissimo, se lo scaldo a 420°, viene

mineralizzata tutta la SO separando l’azoto amminico che diventa ammoniaca

(si lega fortemente all’acido solforico). dopo la mineralizzazione a caldo

abbiamo quindi una certa quantità di solfato di ammonio e acido solforico. 2-

titolazione; si sposta l’acido solforico con quello borico e si misura quanto borico

immettiamo. 3-A qst punto devo sapere quanto N c’è nelle proteine, xk per

costruire le PG devo moltiplicare N che ho trovato nella titolazione per un fattore

di correzione (è 6,25 per tutti gli alimenti 6,38 per latte e derivati—perché---

prendendo proteine da diverse fonti (mela insalata ecc) + o – la quantità di

azoto era il 16% della quantità tot di proteina (è il peso atomico dell’N rispetto

al peso molecolare di tutte le proteine che mediamente sono presenti negli

alimenti)— PG = N totale x 6,25. Perché nel latte devo fare una correzione per

un livello + elevato ? si è visto che l’N presente nelle proteine del latte è diverso

(non è il 16% più basso xk nel latte ci sono + AA ESSENZIALI—in questi il

è

residuo R è più complesso, hanno più C e più O, e quindi l’azoto in percentuale è

leggermente meno)

4) LIPIDI (EE= ESTRATTO ETEREO)xk sono l’estrazione di sostanze che si

sciolgono in un solvente apolare—i lipidi non si sciolgono in h20 (il solvente acqua

non va bene).negli alimenti zootecnici la % di lipidi varia a seconda della categoria cui

essi appartengono: può variare dal 2 al 10% o dall’11 al 45%.I lipidi sono in prevalenza

costituiti da trigligeridi, fosfolipiodi, glicolipidi e steroli; sono formati da CHO. I grassi

svolgono essenzialmente due funzioni: funzione energetica e funzione plastica (alcuni

grassi sono essenziali per l’organismo e la carenza di essi può portare a svariati

disturbi) e, inoltre, sono precursori di vitamine quali A D E K . Quando, nella dieta dei

bovini, i grassi sono in difetto o in eccesso, questo squilibrio favorisce la comparsa di

sindromi allarmanti (chetosi, avitaminosi..)

5) FIBRA GREZZA—con questo termine si intende la componente indigeribile di un

alimento che è presente nella parete delle cellule vegetali. I metodi analitici adottati

per determinare la quantità di FG nell’alimento sono il metodo WEENDE e VAN SOEST.

METODO WEENDE

Principio del metodo: una aliquota dell'alimento macinato, dopo delipidizzazione con

etere o acetone, viene trattata all'ebollizione per 30 min. con una soluzione di acido

solforico 0,26 N. Dopo filtrazione e lavaggio del residuo con acqua bollente questo

viene trattato all'ebollizione per 30 min. con una soluzione di KOH 0,23 N. Quindi si

filtra, si lava con acqua bollente e si secca il residuo in stufa; si pesa e si incenerisce il

campione, che viene di nuovo pesato: la differenza tra le due pesate costituisce la

fibra grezza del campione. Questo metodo sottostima il reale contenuto in fibra

dell'alimento perchè il 50-90% della lignina, lo 0-50% della cellulosa e fino all'85%

delle emicellulose può essere solubilizzato e quindi non dosato come fibra grezza.

METODO VAN SOEST

Il metodo analitico che permette una migliore stima del valore nutritivo metodo

studiato x gli alimenti fibrosi (fieni e insilati) infatti permette di separare meglio le

frazioni fibrose e quindi ottenere info utili sulla qualità della fibra. In particolare

vengono determinate:

a) fibra residua al detergente neutro (NDF): Si tratta un'aliquota dell'alimento

macinato con una soluzione contenente un detergente neutro (sodio laurilsolfato)

all'ebollizione per 1 ora, si essica in stufa il residuo e si pesa; quindi si incenerisce in

muffola e si pesa; la differenza fra le due pesate, rapportata al peso del campione,

costituisce l'NDF; parete cellulare: cellulosa emicellulosa lignina cutina

b) fibra residua al detergente acido (ADF). Si tratta una aliquota dell'alimento

macinato con una soluzione contenente il detergente (bromuro di cetil-

trimetilammonio) in acido solforico 1 N, all'ebollizione per 1 ora. Si filtra, si essica in

stufa il residuo e si pesa. Questo residuo costituisce l'ADF;Valuta la cellulosa ecc che

resistono al lavaggio acido

c) lignina (ADL). inutilizzabile della fibra

parte

Il metodo NDF consente di separare i costituenti fibrosi delle pareti cellulari vegetali, e

cioè: cellulosa, emicellulose, lignina, dal materiale cellulare solubile rappresentato da

zuccheri, acidi organici, sostanze azotate proteiche e non proteiche, lipidi, sali minerali

solubili. All'analisi NDF sfuggono le pectine, che vengono solubilizzate, anche se sono

intimamente legate alla parete cellulare.

6)CARBOIDRATI NON STRUTTURALI (CNS)

– per differenza = 100 (ss) - ceneri - PG - EE - (NDF - NDFIP)

(solo una parte di questi sono zuccheri semplici o amido). Se lavoro su alimenti ricchi

di amido utilizzo – metodo polarimetrico (idrolisi con HCl 3N)– metodo

enzimatico(amiloglucosidasi e spettrofotometro)

Perché abbiamo parlato di parete vegetale? Non solo xk i foraggi sono ricchi di parete

vegetale, ma xk nei ruminanti la parete veg è un buon estimatore della digeribilità si

prende un campione di ciò che è stato ingerito dall’animale (come faccio? Prendo gli

avanzi e li analizzo) e sottraggo ad essi l’escreto. Differenza tra ingerito e escreto è

sparita nel tratto gastro-intestinale la digeribilità ci dice solo la capacità di

distruggere e assorbire.

Digeribilità = ingerito – escreto * 100 ingerito

Ad esempio: una bovina ingerisce 24 kg di SS e ne perde 9 kg nelle feci….

La digeribilità della SS è pari al 62,5 % deriva da (24-9)/24*100 per un suino in media

85%

RELAZIONE TRA LA FIBRA GREZZA E LA DIGERIBILITA’ quasi nessuna…Il contenuto in

ADL (lignina) cambia molto Infatti è l’ADL il limite alla degradazione ruminale

Relazione tra digeribilità e ADL, tra capacità di Ingestione e contenuto di NDF negli

alimentidi fatto c’è una relazione molto forte—la lignina incrosta la parete vegetale e

rende la indigeribile per tutti (anche per i batteri ruminali) . la digeribilità è molto

influenzata dal contenuto di parete vegetale. ruminanti sono animali che hanno una

dieta in cui la pv è abbondante (prato verde =60%pv sul secco)più la pv è giovane e

quindi la pianta è giovane, più la pv è sottile (più digeribile dai batteri ruminali) e

viceversa.

Se non riesco a distruggere la struttura (che ingombra, perché non viene distrutta

nello stomaco), non svuoto parzialmente il rumine l’animale non può ingerire altro

cibo.

PASSAGGIO SUCCESSIVO MANCA IL VALORE ENERGETICO

-tutti gli alimenti, a eccezione di h20 e Sali minerali, posseggono una certa quantità di

energia dipende strettamente dal contenuto in LIPIDI GLUCIDI PROTEINE, in grado di

fornirla. La combustione di 1g di lipidi fornisce 9,5 kcal; 1 g di proteine genera 5,7

kcal; 1g di glucidi origina 4,2 kcal. L’energia grezza o lorda si determina bruciando

completamente l’alimento. È espressa in caloria (cal/g o kcal/kg) attualmente si

utilizza come unità di misura il JOULE

AUTOTROFI (BATTERI) sono in grado di ottenere i loro principi nutritivi traendo

energia dall’esterno Es. dalla luce.

ETEROTROFI hanno bisogno di partire da un componente chimico (carbo, grassi) x

distruggerli e ottenere energia.

L’energia sta nei legamise brucio componenti , libero energia sottoforma di calore e

ottengo CO2 in presenza di O e quindi facendo legare il C (presente sia nei carbo che

nei lipidi,che nelle proteine) all’ O. ci vuole molto più O per bruciare i carbo e i grassi

il risultato finale ci da un calore di combustione in kJ/g. per l’uomo, che ha

un’alimentazione abbastanza raffinata e cerca di eliminare i prodotti ricchi di parete

vegetale (xk poco digeribili) potremmo fermarci qui xk tutti i principi nutritivi che

entrano nei nostri alimenti sono ad alta digeribilità ciò che consumiamo è ciò che

digeriamo. Nel caso dei ruminanti non è così foraggi e, grazie ai batteri

ingeriscono

ospitati nel rumine, con cui è in rapporto di simbiosi, è in grado di digerirli, in quanto

distruggono la parete vegetale.

Dal punto di vista energetico: come viene utilizzata l’energia?

energia lorda = energia che riusciamo a ingerire. Ciò che non riesce ad essere

distrutto nel tratto gastro-intestinale, rimangono come principi nutritivi non digeriti

che ci ritroviamo nelle feci. Le feci dunque hanno un loro contenuto energetico; se

bruciamo comple in presenza di O per poter misurare il contenuto calorico, troviamo

che anche le feci hanno un certo contenuto calorico qua sta sostanzialmente la

differenza tra mono/poligastrici: i mono, come l’uomo, che cercano di mangiare

alimenti di alta qualità, quello che perde con le feci è meno dell’ 8-5 %, invece una

bovina da latte, che ha digestione differente, perde una buona parte di energia sotto

forma di feci (30%) ciò che ottengo (100-30) corrisponde a quella che chiamo



ENERGIA DIGERIBILE =ENERGIA contenuta nei legami dei principi nutritivi che riescono

a essere assorbiti dall’intestino della bovina. In realtà le razioni non sono tutte uguali,

ma per una bovina, possiamo scendere fino a 50% (raro) e salire fino a un 80% di

digeribilità questa variabilità dipende dalla capacità di preparare razioni per la

bovina. Nel caso dei ruminanti, è molto evidente la produzione di metano , CH4, che

nella combustione produce h2o e CO2 e molto calore è una perdita energetica



notevole, dal punto energetico corrisponde circa al 5-10%. Quello che viene assorbito

a livello intestinale, poi viene utilizzato per tutto il metabolismo! All’interno del

metabolismo, tutto ciò che poi viene scartato successivamente, viene espulso

attraverso le urine (nei ruminanti, il componente principale è l’urea; nel caso

dell’uomo è l’acido urico) . qst sostanze contengono energia (5%). Se togliamo da 100

30 con le feci, 8 con il metano, 5 persa con le urine, abbiamo 43! Ciò che ci avanza è

mediamente un 57%, che può variare in funzione della dieta. Questo è ciò che

l’animale utilizza per compiere il suo metabolismo=la chiamiamo ENERGIA

METABOLIZZABILE.

A cosa serve energia metabolizzabile?

Essenzialmente, per le bovine da latte, serve a 2 cose:

1-produzione latte ed eventualmente la produzione di carne

2-mantenimento le cellule della bovina, per sopravvivere e quindi permettere la

produzione di latte, compiono reazioni chimiche (=metabolismo basale a livello

cellulare); permettono il movimento (movimento apparati—gli animali tentano di

muoversi sempre meno per evitare il dispendio di energia); permettono la

termoregolazione (nel caso dell’uomo la temperatura costante è di 37°, nella bovina

39°).

Ripartizione dell’energia per produzione di latte e mantenimento: ci vuole più energia

per uno o per l’altro? L’energia che va nel latte è la somma delle energie dei legami

chimici dei principi che stanno nel latte (lattosio, grassi, proteine)—è sostanzialmente

legato a presenza di grasso: + grasso + energia. RISPOSTA: dipende da quanto latte

produce la bovina (se fa un chilo di latte, buona parte dell’energia va nel

mantenimento…se ne fa 50, buona parte va nel latte).

L’energia metabolizzabile non è a pronto utilizzo, segue delle vie metaboliche, che

bruciano un po’ di energia possiamo dire che l’energia metabolizzabile e l’energia

netta di mantenimento non può essere traferita in toto (100% di efficienza) ma una

perdita di efficienza (=EXTRA CALORE lo misuriamo come calore che si produce

quando distruggo un legame; lo chiamo così xk non è il calore che il corpo dei

mammiferi emana all’esterno, è un calore disperso per un’inefficienza. L’efficienza è

pari al 70% -- è costante, è relativa al mantenimento, è capace di trasferire l’energia

metabolizzabile in energia di mantenimento infatti la chiamiamo ENERGIA NETTA DI

MANTENIMENTO (efficienza enorme, + elevata che non quella dell&rsquo