Nutrizione e alimentazione animale

L'importanza dell'alimentazione negli animali da produzione

L’alimentazione è importante negli animali da produzione per la qualità e la quantità delle produzioni. Inizialmente il bisogno era quello di produrre tanto, mentre ora si è giunti alla necessità di avere prodotti di qualità (D.O.P.; I.G.P.) in seguito all’influenza di quello che mangiamo sulla nostra salute. Quindi, se da un lato cerchiamo di ottenere tanti prodotti, dall’altro si ricerca l’adeguato apporto di sostanze utili.

Alimenti nutraceutici

Alimenti che non solo apportano proteine, ma anche qualcosa di funzionale in più. Bisogna cercare di vedere l’alimentazione come un mezzo, non solo per far star bene l’animale, ma anche per darci prodotti migliori. Abbiamo sia animali da produzione che animali da vita.

L'alimentazione degli animali da reddito

L’alimentazione degli animali da reddito riveste particolare importanza per tutte le sue ripercussioni sui risultati produttivi e qualitativi ottenuti.

Le funzioni dell'alimentazione

• Sanità degli animali: l’alimentazione corretta porterà animali sani.
• Sanità e qualità degli alimenti prodotti dagli animali: animali sani producono alimenti di maggiore qualità, come il latte che può essere con più grasso o meno grasso. Con l’alimentazione si può aumentare la quantità di grasso del latte e, di conseguenza, la qualità del latte.
• Economia degli alimenti utilizzati: si deve cercare di fare razionamenti che permettano di coprire tutte le esigenze degli animali con costi contenuti. Le spese di alimentazione sono quelle che incidono di più sul costo di produzione, nella gestione degli animali da produzione, raggiungendo anche il 50–60% delle spese. Esistono stalle di 1000 capi e risparmiare anche solo 1 euro a capo vuol dire risparmiare 1000 euro al giorno.
• Coerenza con sistemi e cicli di allevamento: un’alimentazione deve essere adatta al tipo di animale e anche al tipo di allevamento che si attua, estensivo, intensivo, al pascolo; per cui con il razionamento si dovranno rispettare i vincoli delle varie tipologie di allevamento adottato.
• Compatibilità con l’ambiente: l’allevamento animale è uno dei maggiori responsabili dell’inquinamento, sia per quanto riguarda l’effetto serra (CO₂, CH₄) e anche per eventuali deiezioni. Quando nell’Adriatico ci fu una produzione eccessiva di alghe, esse derivavano da un’eccessiva produzione di deiezioni suine che defluivano nel Po, le cui acque non erano adeguatamente depurate, determinando un incremento di azoto nel mare. L’elevata liberazione di azoto derivava da un eccesso di proteine nella dieta, determinando inquinamento ambientale. È importante lo smaltimento dei residui della preparazione dell’alimento. Una razione non corretta può portare ad un aumento dell’inquinamento ambientale.
• Benessere animale: vi è una normativa che prevede il mantenimento di determinati parametri, controllati dalle USL o i Veterinari.

Alimentazione e nutrizione

Ci troveremo a confrontarci con animali di diverse specie, o anche della stessa specie ma in momenti diversi della loro vita, oppure animali con funzioni differenti; quindi avranno fabbisogni differenti gli uni dagli altri. La fase più delicata è quella di accrescimento (cucciolo, vitello: animale piccolo).

Alimentazione → Studio specifico degli alimenti e dei metodi di somministrazione.

Nutrizione → Parte fisiologica e destino metabolico dell’alimento una volta digerito, ovvero l’utilizzo dei principi nutritivi degli alimenti.

Obiettivi per il massimo rendimento economico

• Capire i meccanismi nutrizionali
• Adeguare l’alimentazione (alimenti e tecnica di somministrazione) per avere 50 L di latte nella vacca da latte, per la performance del cavallo da corsa, per evitare carenze. Inoltre, gli animali perfettamente nutriti sono più sani.

Un altro aspetto importante da tenere sotto controllo è, non solo il tipo di attività metabolica dell’animale, ma anche il tipo di produzione; non esiste mai un alimento che da solo possa essere sufficiente a coprire tutto il fabbisogno dell’animale, in nessuna fase della vita di questo, per nessun tipo di produzione.

Conoscenza degli alimenti

• Conoscenza degli alimenti → Composizione chimica
• Tipo di produzione: i fabbisogni dell’animale adeguati poi al tipo di produzione
• Es: per quanto riguarda la produzione di carne, c’è un’estrema variabilità nell’animale da accrescimento; ci sono delle variazioni basilari; il materiale principale di deposito è il glicogeno (1% del peso corporeo), che viene usato come fonte di energia immediata, sotto stimolo dell’adrenalina, quindi risulta immediatamente disponibile. I componenti principali della carne sono le proteine e i grassi (oltre l’acqua che è circa il 70-75% in 1 kg). L’acqua è maggiore negli animali giovani e viene sostituita gradualmente dal grasso, via via che l’animale cresce; le proteine rimangono pressoché invariate, ma cresce la quantità di grasso a scapito dell’acqua.

Per questo dovrò fare una razione diversa, in un animale da accrescimento giovane (più proteine e sali minerali per favorire la produzione di muscoli e ossa) rispetto ad un adulto; vicino al momento della macellazione aumento la quota energetica della razione in modo da aumentare la quota di grasso nella carne (grasso intramuscolare-quella per la marezzatura) dell’animale adulto: finissaggio. Il valore energetico della mia razione sarà diverso: è più difficile far mettere su 1 kg di peso vivo in un animale adulto che non in uno giovane; quindi nel primo caso avrò un costo energetico più elevato nel primo caso che non nel secondo. Per questo è importante seguire con la razione la differenza del prodotto che voglio ottenere.

Io potrei alimentare il cavallo solo con la paglia, ha un valore nutritivo molto scarso. Quindi, se do la paglia ad un cavallo da corsa, alla fine, anche se il cavallo si nutre di paglia, non avrò un rendimento adeguato da parte del cavallo.

Se noi vogliamo produrre latte, ad esempio, dovremmo tener conto prima di tutto delle esigenze dell’animale per vivere (fabbisogno di mantenimento), e poi dovremmo fornire una ulteriore quota di alimento per quanto riguarda la produzione dell’animale (fabbisogno di produzione). Per animali in mantenimento dobbiamo fornire carboidrati, lipidi, proteine, acqua, vitamine e minerali.

Variabilità della composizione degli alimenti

• Carboidrati, che possono essere depositati sotto forma di glicogeno, ma il resto servirà come fornitore di energia, sono circa l’1% del corpo animale.
• Grasso va al posto dell’H₂O. Il corpo animale contiene 75% di acqua in un animale giovane, ma quando cresce si va ad avere un contenuto in acqua più basso, circa il 65%, è aumentata la quota di grasso.
• Proteine all’aumentare del grasso rimangono le stesse in assoluto pur diminuendo in %.
• L’H₂O diminuisce anche in valore assoluto.

Se raziono un vitello di 6 mesi, questo razionamento sarà diverso da un razionamento di un vitello di 1 anno, perché la composizione della carne che io produco a 6 mesi o ad 1 anno è diversa. Quella ad 1 anno sarà più ricca di grasso, avrà meno acqua, anche se le proteine saranno più o meno le stesse. Avrò però un valore energetico superiore: un kg di carne adulta dal punto di vista del valore energetico del kg di carne ha un valore superiore, perché il grasso, che ha un valore energetico superiore tra tutti i principi nutritivi, è contenuto in maniera maggiore nell’animale più adulto rispetto a quello più giovane. Mi costerà anche di più produrre 1 kg di carne nell’animale adulto piuttosto che in quello giovane.

Valutazione chimica e dietetica degli alimenti

Composizione chimica e dietetica degli alimenti

• Un campione viene mandato in laboratorio, otteniamo le analisi di routine che ci danno l’umidità, pg, lg, fg, ei, ceneri, calcio, fosforo ecc. Per legge deve esistere una tabella dove sono riportati i valori nutrizionali.
• Digeribilità: devo sapere quanto di questo alimento viene digerito dall’animale, intendendo per “digerito” quanto di questo alimento viene trattenuto e non eliminato con le feci. Valutato in vivo e in vitro. Di solito è il 60% = quota di digeribilità per la paglia invece è circa il 40%.
• Degradabilità: mi misura quanto tempo viene degradato un alimento, esistono degli amidi che sono più o meno degradabili, devo tener conto di questo quando faccio la mia razione. Insieme all’energia devo fornire ai batteri del rumine, proteine, e quindi devo fornire azoto.
• Valore biologico: vd dopo.
• Contenuto vitamine e minerali: sono sostanze fondamentali per il metabolismo dell’animale: le vitamine intervengono in tanti processi dello sviluppo della vita, i minerali sono molto importanti partecipando a determinate reazioni. Da notare che l’essiccamento porta via una gran quantità di vitamine, un esempio è dato saputo quant’è la quota di una vitamina in un alimento. Talvolta ci sono delle sinergie, dalla Vit.D e dal Ca²⁺ (per ottenere un giusto accrescimento dell’animale vanno somministrate giuste quantità di Ca²⁺ e di Vit.D).
• Appetibilità: necessaria per far mangiare l’alimento al nostro animale, ne consegue che certi alimenti sono aromatizzati, tramite l’aggiunta di sostanze dette appetibilizzanti, che facilitano l’ingestione. In certi momenti della vita degli animali, es nelle bovine in lattazione, quando questa mangia poco, va massimizzata la capacità di ingestione per cercare di farla mangiare il più possibile.
• Conservabilità: ci sono alimenti che devono essere consumati subito, altri che devono permanere per più tempo, esistono metodi che permettono all’alimento di resistere al tempo, es. la fienagione.
• Azione dietetica: alimenti ricchi di fibra, che facilita il transito intestinale in quanto è inutilizzabile dai monogastrici, oppure con ridotto tenore di zucchero, alimenti per cani obesi o con diabete.

Analisi chimica di un alimento

Composizione qualitativa degli organismi viventi

Ogni alimento è costituito da sostanza organica ed inorganica. Si definisce sostanza secca: proteine, grassi, ceneri, carboidrati, ovvero ottenuta dopo l’allontanamento dell’acqua.

Latte: H₂O 87%, Sostanza Secca: Proteine 3.2%, Grassi 3.5%, Ceneri (vitamine, minerali) circa 2%, Carboidrati: Lattosio circa 5%.

Latte di cagna: 10% Proteine, 3% Lattosio, 10% Grasso, 75% H₂O.

Per stabilire l’analisi chimica di un alimento, la sua composizione qualitativa, porto in laboratorio l’alimento e posso operare in vari modi, richiedendo l’analisi della sostanza secca e della sostanza inorganica (ceneri: complesso di minerali, il campione viene incenerito, la quota si ottiene dalla combustione di tutto il nostro campione, sono le ceneri, l’incenerimento viene effettuato con la muffola per incenerimento).

In azienda si produce il foraggio, sia come fieno sia come insilato e mangimi (granella di mais etc.) siccome vanno utilizzati per tutto l’anno, conviene fare dei campioni, mandarli in laboratori di analisi in maniera tale da avere dati reali sulla composizione effettiva e in modo da poterlo razionare bene.

Acqua o umidità

Maggiore è la sua quota, minore è la sua conservabilità: con l’essiccamento si conserva meglio l’alimento (es. fienagione). Mi rappresenta il tenore di umidità, che viene stabilito tramite:

• Metodo dell’introduzione in stufa con pesate successive (essicazione in stufa): si fanno 2 pesate successive a distanza di 20 min una dall'altra.
• Prendo un campione.
• Inserisco il campione in stufa (arriva a 100° quindi non incenerisce).
• La temperatura è minima tra 60-80° può arrivare a 100 in funzione della quantità di analisi che devo fare su quel campione, uno solo o più, circa per un certo periodo.
• Peso il campione.
• Lo rimetto in stufa, lo tengo un certo tempo.
• Peso di nuovo.

Ripeto questa operazione finché tutta l’acqua è evaporata, ovvero quando fra 2 pesate successive non c’è più differenza (a distanza una dall’altra di 20 minuti). Il rimanente dell’evaporazione di acqua è definito S.S = sostanza secca. Le tabelle possono essere espresse o sull’alimento tal quale (TQ, comprensivo anche di acqua) o sulla S.S.

Per passare da:

• SS a TQ: TQ x 0.20 (se la SS è il 20%). Per cui sulla SS è più concentrato.
• SS a TQ: SS / 0.20.

Altri metodi più veloci ma meno precisi:

• NIR (infrarossi)
• Metodo elettrolitico (misura la conducibilità elettrica).

Carboidrati o idrati di carbonio

Formano il gruppo di composti organici più diffusi della biosfera, poiché costituiscono in media i ¾ della S.S. dei vegetali. Sono utilizzati dagli organismi animali prevalentemente per scopi energetici e per la formazione di riserve nutritive adipose. La denominazione chimica ufficiale è quella di glucidi, la cui composizione bruta può essere in generale rappresentata dalla formula C_nH_2nO_n. Importanti per la nutrizione sono gli zuccheri, soprattutto l’amido e il cellulosio.

Valore energetico: 1 gr carboidrati = 4,1 Kcal

Si possono dividere in 3 grosse categorie in base al numero di monomeri:

• Monosi: si ripartiscono a seconda del numero di atomi di carbonio
  • Triosi
  • Tetrosi
  • Pentosi → xilosio → componente di legno e fibra (foraggi grossolani), si ottiene per idrolisi prolungata a caldo dal legno, dalle paglie
  • Esosi: più importanti per la chimica della nutrizione
    • Fruttosio → allo stato libero si ritrova nella frutta e nel miele
    • Glucosio → esiste in soluzione acquosa nelle 2 forme piraniche α e β, fra loro in equilibrio. Si trova in tutti i tessuti vegetali verdi, nella frutta, nel sangue e nei tessuti animali. È lo zucchero trasformante: può essere a rendimento maggiore (trasformato in glicogeno) o a rendimento minore (trasformato in grassi). Un eccessivo uso porta a risposta insulinica
    • Galattosio → solo nel lattosio, non si ritrova allo stato libero, ma solo come componente del lattosio e di alcuni polisaccaridi complessi. Entra nell’organismo in combinazione con una base azotata e con acidi grassi.
• Biosi o disaccaridi:
  • Saccarosio → glucosio + fruttosio (glucopiranosio-α e fruttofuranosio-β) legati fra loro mediante i gruppi glucosidici: è lo zucchero della canna e della barbabietola, e si trova anche in molte altre piante (carote, carrube, mais, sorghi). Non ha proprietà riducenti, viene scisso per idrolisi acida o mediante l’azione di un enzima contenuto nel succo intestinale.
  • Maltosio → glucosio + glucosio (glucopiranosio α e β) è uno zucchero riduttore, di scarso potere dolcificante, contenuto nel malto di orzo o nei semi in germinazione. Si ottiene dall’amido per azione idrolitica di un enzima (diastasi), mediante idrolisi acida od enzimatica (maltasi del succo intestinale o del lievito di birra) si scinde in 2 molecole di glucosio (glucopiranosio) dei 2 isomeri α e β.
  • Lattosio → glucosio + galattosio, è lo zucchero del latte ed ha proprietà riducenti. È composto da una molecola di α glucosio e da una di β galattosio, che si liberano mediante idrolisi acida od enzimatica. Per fermentazione batterica dà origine ad acido lattico. Le sue funzioni nutritive sono varie e complesse: nell’intestino promuove lo sviluppo di una flora acidofila che si oppone ai fenomeni putrefattivi, ed inoltre favorisce l’assorbimento del calcio e del fosforo.
  • Cellobiosio → glucosio + glucosio (glucopiranosio β), si ottiene dalla fermentazione batterica della cellulosa. È riducente.
• Poliosi o polisaccaridi:
  • Pentosani → polisaccaridi che per idrolisi danno i pentosi (xilosio)
  • Esosani:
    • Amido → il più importante carboidrato alimentare, costituente la sostanza nutritiva di riserva più diffusa delle piante, conservato negli amiloplasti specialmente nei semi e frutti. È sottoposto a idrolisi graduale, dando origine prima a sostanze ad alto peso molecolare che formano soluzioni colloidali, le destrine, quindi a maltosio e glucosio (glucopiranosio α). Si divide in base al tipo di struttura in amilosio (15-20% amido dei cereali, solubile in acqua fredda, idrolizzabile rapidamente in maltosio) e amilopectina (80-85% amido dei cereali, si scioglie solo in acqua calda, dando luogo ad una soluzione colloidale o salda); i diversi rapporti tra amilosio e amilopectina inducono una diversa digeribilità nel ruminale. Ciascun cereale ha un amido particolare che ha una degradabilità diversa: il riso soffiato per l’alimentazione del cane è già precotto perché una cottura scinde i legami tra amilosio e amilopectina.
    • Inulina → tuberi composite (dalia e carciofi), delle quali costituisce un polisaccaride di riserva. È un polifruttosiude: circa 30 molecole di fruttosio.
    • Glicogeno → carboidrato di deposito negli animali (struttura simile all'amido).
    • Cellulosa → polisaccaride complesso formato dall’unione di molecole di β-glucosio.