Produzioni Animali (Teoria completa Secondo parziale)

I tre pilastri dell'allevamento

• Alimentazione
• Genetica
• Gestione della stalla

Alimentazione e nutrizione degli animali domestici

Analisi di laboratorio per gli alimenti (zootecnici e non) e curve di lattazione.

Alimentazione e nutrizione dei ruminanti

L'alimentazione dei ruminanti è un aspetto importante in quanto influisce su qualità e quantità del prodotto. Non si lascia più il bestiame libero di mangiare ciò che vuole, ma tale responsabilità viene attribuita all'allevatore. Essendo una componente importante è altrettanto importante quindi:

• Conoscere gli alimenti,
• Le loro caratteristiche chimiche,
• Conoscere i fabbisogni nutritivi dei ruminanti, al fine di
• Formulare una giusta razione ed infine
• Verificare che le razioni siano soddisfacenti qualitativamente e quantitativamente.

Cosa hanno in comune un prato d'erba e il latte?

• Acqua: Erba circa 85% s.t.q. Latte circa 87% s.t.q. L'erba è un solido. Il latte un liquido: lo stato fisico dell'acqua, dell'erba e del latte, è differente in quanto nell'erba, essa è catturata nelle cellule, mentre nel latte, forma soluzione, sospensione ed emulsione.
• Sostanza secca: Erba 15% s.t.q. Latte 13% s.t.q.
• Proteine: Erba 3-3,2% s.t.q. Latte 3,2% s.t.q. A livello proteico, notano una componente molto simile.

Il motivo per il quale noi ci nutriamo di latte e non del prato è perché:

• Il profilo AA e valore biologico delle proteine vegetali è più basso rispetto a quello di origine animale.
• La digeribilità di un prato da parte dell'uomo è molto difficile per la presenza di parete cellulare, rispetto alla digeribilità del latte.

Per cosa differiscono un prato d'erba e il latte?

• Parete cellulare (NDF): Erba 8% s.t.q. Latte 0% s.t.q.
• Zuccheri semplici: Erba 1% s.t.q. Latte 5% s.t.q.
• Altri composti
• Qualità dei composti (carboidrati, proteine, lipidiche)

Cosa indicano le etichette?

Con etichetta, per legge, è l'insieme delle indicazioni, marchi di fabbrica, delle immagini o simboli, riferite ad un prodotto alimentare, che figurano direttamente sull'imballaggio o confezione, sull'etichetta, o d.d.t. Il requisito principale è quello di informare il consumatore delle caratteristiche del prodotto. Di conseguenza un’etichetta deve essere: chiara, leggibile e indelebile.

Le etichette contengono:

• Principi chimici principali: energia, carboidrati, proteine, lipidi.
• Ingredienti: obbligatori e indicati in ordine decrescente.

L’etichetta viene stilata dopo aver effettuato delle analisi di laboratorio.

Le analisi di laboratorio

(Tutte le analisi sono esemplificazioni di laboratorio)

1. Servono per stimare, un certo contenuto. Non è la verità ciò che vi è scritto sull’etichetta, ma è una stima che deve essere il più affidabile possibile.
2. Sono procedure standardizzate, procedure effettuate nello stesso modo, secondo una regola comune in tutti i laboratori, per poter confrontare i risultati in luoghi e tempi diversi.
3. Hanno problemi di: a) ripetibilità, b) precisione, c) accuratezza. Partendo dallo stesso campione, distribuito nei laboratori, devono esserci risultati simili. I parametri devono rientrare in un'area molto precisa ed accettabile. Devono avvicinarsi alla stima della verità.
4. Subiscono cambiamenti negli anni.
5. Le analisi di «routine» devono essere semplici ed economiche.
6. Spesso svolte da macchinari (NIR, GC, HPLC…)
7. Possono derivare da equazioni di previsione (es. Energia nel latte)

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

Schema riassuntivo analisi di laboratorio fatti sugli alimenti

1. La prima analisi è la più importante e consiste nel dividere:
   Dal feed dividiamo:
   • Acqua
   • Sostanza secca (S.S)
   Utilizzando la stufa a 105°C (3-24h) e successivamente svolgendo la correzione per i prodotti con sostanze volatili (etanolo, NH₃...) (Es. insilati) SS = (peso secco - tara) x 100 / (peso tal quale - tara)
2. La seconda analisi, divide la S.S nelle sue parti: La S.S viene posta in una muffola a (550°C).
   a) L'unica componente che non brucia sono i minerali (ash). In questo modo abbiamo ottenuto le ceneri.
   b) Per trovare invece la sostanza organica (S.O) si fa la differenza: (SO) = 100 - ceneri trovate La SO si divide nei principali principi nutritivi: carboidrati, sostanze azotate (o proteine), lipidi, vitamine, altri composti vegetali (come lignina).
3. Analisi dei principi:
   • Proteine grezze (proteine grezze = così chiamate perché conteggia tra le proteine, anche le sostanze azotate non proteiche (acidi nucleici, basi azotate, azoto inorganico). Nella SO, solo le sostanze azotate contengono azoto. In questo modo è quindi possibile determinare l’azoto (con il metodo di Kjeldahl), basandosi sulla mineralizzazione della sostanza organica (che però non cattura i nitriti e i nitrati). Si mineralizza l'acido solforico (con ossido di rame) ottenendo azoto ammoniacale sapendo che poi diventerà ammoniaca. Per ottenere poi le proteine totali, moltiplico l'azoto x fattore di correzione (6,25) (per il latte 6,38. Risulta essere più elevato in quanto nel latte vi è la presenza di AAE più pesanti e più complessi). PG (proteine grezze o totali) = azoto totale x 6,25 (6,38 per il latte).
   • Lipidi grezzi o estratto etereo (EE) Sono l'estrazione di sostanze che si sciolgono in solvente apolare (l'acqua non è efficace). Vi è un difetto in questo metodo perché composti come cere e pigmenti si possono solubilizzare (anche se la % di errore è bassa). Per i saponi, bisogna prima effettuare un'idrolisi acida preliminare.
   • Fibra grezza È stima del contenuto di parete vegetale (metodo Weende, che non funziona correttamente ma è il sistema ufficiale). Con questo si sottopone a due idrolisi: 1. Idrolisi acida 2. Idrolisi alcalina Infine si calcola i EI (estrattivi inazotati) EI = 100 - ceneri - PG - EE - FG Il sistema della fibra grezza non è un buon parametro per stimare la parete vegetale perché perdiamo una parte dei componenti della parete vegetale (soprattutto nei foraggi e meno negli alimenti ad uso dei monogastrici). Per gli alimenti ad uso zootecnico si usa: il sistema della fibra detersa.
   • Analisi dei carboidrati strutturali (SC) e non strutturali (NSC) nelle piante
     • Analisi parete cellulare: fibra neutro detersa (NDF) Con il metodo di Van Soest misura l’ingombro degli alimenti, la parete vegetale sapendo che: il contenuto cellulare è facilmente solubilizzabile da un solvente neutro (pH7) mentre la parete vegetale non si solubilizza in solvente neutro. In questo modo si ha che la parte insolubile è la stima della parete vegetale.
     • Procedimento:
       • Lavaggio a caldo con SLS (sodiolaurilsolfato) + EDTA (sono detersivi neutri detergenti), in modo da detergere e estrarre quello che si scioglie, quello che rimane è la fibra neutro detersa.
       • Per amidi è necessaria idrolisi preliminare (con α-amilasi) Ottengo una stima delle emicellulose + cellulose + lignina + cutina-silice.
       • Non vengono misurate le pectine perché solubili in acqua e quindi vengono perse.
       • Fibra acido detersa (ADF) Se effettuo un lavaggio con acido solforico e CTAB ottengo una stima di cellulose + lignina + cutina-silice.
       • Lignina acido detersa (ADL) Se utilizzo un acido forte (acido solforico) al 72% ottengo solo lignina + cutina-silice. È possibile valutare proteine legate alla parete (NDFIP) (indegradabili) che vanno tolte dal calcolo dei carboidrati non strutturali.
     • Analisi altri carboidrati
       • Carboidrati non strutturali (NSC) Si ottengono per differenza = 100 - ceneri - PG - EE - (NDF - NDFIP) Solo una parte di questi sono zuccheri semplici o amido.
       • Amido Se lavoro su alimenti ricchi di amido utilizzo:
         • Metodo polarimetrico (idrolisi con HCl 3N)
         • Metodo enzimatico (amiloglucosidasi e spettrofotometro)

Perché è importante la stima della parete vegetale nei poligastrici?

La stima della parete vegetale, nei poligastrici, è importante per comprendere la digeribilità dell'animale. Con digeribilità si intende, la capacità di distruggere ed assorbire un determinato composto.

Digeribilità = (ingerito - escreto) x 100 / ingerito Si calcola prendendo la quantità di sostanza ingerita meno la sostanza espulsa con le feci, si moltiplica x 100 e si divide per la sostanza ingerita.

Relazione tra digeribilità e fibra grezza

La relazione tra digeribilità e fibra grezza è quasi scarsa. Non c'è relazione perché il contenuto in ADL (lignina) ingrossa la parete vegetale e rende indigeribile il resto. Infatti è l'ADL il limite alla degradazione ruminale. La parete vegetale è il limite all'ingestione perché limita la degradazione ruminale. Più è elevata la quantità di NDF, più è difficile e lenta la degradazione ruminale. Più ADL c'è, più viene impedita la degradazione ruminale. Più è lenta la degradazione ruminale, più viene rallentato lo svuotamento del rumine e quindi l’ingestione di nuovo alimento.

Analisi dell'energia

Forme di energia:

• Energia meccanica (somma di energia potenziale e cinetica)
• Energia elettromagnetica
• Energia termica
• Energia nucleare
• Energia chimica

L'energia chimica è l'energia contenuta in ciascun legame. Tutti i componenti organici con legami, hanno energia. Noi vediamo, usiamo e misuriamo il flusso di energia dal sole, alle piante, agli animali, alla materia organica decomposta.

Il flusso di energia e materia

Gli organismi autotrofi come batteri, alghe sono in grado di ottenere i loro principi nutritivi dall'esterno, fissando a livello organico, gli elementi presenti in composti inorganici attraverso, ad esempio, fotosintesi. Gli organismi eterotrofi invece, partendo da una componente chimica (sostanza organica), e degradandolo, ottengono energia.

Quanta energia otteniamo con il cibo?

L'energia si trova nei legami, che posso misurare, bruciando il componente, libero energia, attraverso il calore. Con combustione si intende ossidazione «totale» dei principi nutritivi nel corpo animale (e umano). Bruciando, reagisce l'ossigeno contenuto nell'aria, e si lega con il carbonio presente nei principi nutritivi. Il legame tra carbonio e idrogeno è molto energetico. Il legame tra carbonio e ossigeno è meno energetico. Il calore di combustione è diverso a seconda dei diversi substrati:

Risulta essere molto alto per i lipidi con conseguenza maggior contenuto energetico, e per tale motivo, insieme al poco ingombro volumetrico, utilizzato come riserva dagli animali (mentre le piante utilizzano soprattutto carboidrati come riserva).

L'utilizzazione dell'energia (nella bovina da latte)

Nell’uomo quasi tutti i principi nutritivi sono ad alta digeribilità. Nel ruminante, il percorso prevede una serie di procedimenti.

1. Il ruminante cibandosi ingerisce una certa quantità di energia, (energia ingerita) [100%] che risulta essere la quantità massima di energia producibile da una combustione.
2. L'energia lorda ingerita, passa nel tratto gastrointestinale dove vi è l'obiettivo di distruggere i legami. (- Uomo: carboidrati, proteine e lipidi - Vacca: acido propionico (entrerà nel metabolismo energetico [gluconeogenesi epatica]), acetico e butirrico (coinvolti nella costruzione di AG corta e media catena).
3. Quello che non viene distrutto dagli enzimi o dai M.O lo ritroviamo nelle feci. In una bovina da latte, si perde c.a. 30% (energia feci) [30%]. (I monogastrici tale perdita risulta essere tra il 5-8%)
4. Se all'energia ingerita [100%] tolgo l'energia contenuta nelle feci [30%] [100-30=70%]: ottengo energia digeribile [70%], energia contenuta nei legami che riescono ad essere assorbiti. (N.B Percentuali sono medie in quanto a seconda della razione somministrata al bovino, possono esservi variazioni).
5. I ruminanti con il processo di eruttazione, perdono una quantità di energia non trascurabile (energia metano) [5-10% --- media 8%].
6. Un altro scarto del metabolismo sono le urine che anch’esse hanno una quantità di energia, che dunque viene persa (successivamente a filtrazione da parte dei reni e rilascio nelle urine) (energia urine) [media 5%].
7. Il rimanente prende il nome di energia metabolizzabile [in media 57%]. Tale è ripartita in:
   • Energia netta mantenimento, Le tre fasi importanti per il mantenimento sono: metabolismo basale (energia utilizzata per le reazioni chimiche), movimento (sia fisico del corpo sia quello interno degli apparati), termoregolazione (vacca c.a. 39°C)
   • Energia netta latte, data dalla somma dei legami presenti nei principi del latte.
   • Energia netta carne, Gli animali allevati con lo scopo di ottenere carne, vengono allevati con una dieta ricca di contenuto energetico e poca possibilità di movimento in modo da minimizzare l’energia del movimento. L’efficienza di metabolizzazione è decrescente. Si parte da un 72% per il mantenimento, 60% per il latte, 30-50% per la carne. Il mantenimento è la cosa più importante. L’evoluzione nel modo animale ha portato a rendere più efficienti le vie metaboliche in grado di ottenere maggior energia. Il latte anch’esso risulta essere efficiente in quando deve essere trasferito alla prole. In tutte e tre queste ripartizioni abbiamo una perdita extracalore. Non è il calore del corpo interno o esterno ma viene disperso per inefficienza.

Misure per l'energia

Misuriamo l’energia lorda negli alimenti somministrati e negli avanzi (Nel: ingerito/feci/urine/latte) mediante calorimetro adiabatico: all’interno viene inserita una banda calorimetrica con al suo interno la quantità di materia che desidero misurare. Viene addizionato l’ossigeno a c.a. 40 ATM che brucia la sostanza. Bruciando scalda il cilindro posto in acqua, il quale rilascia calore. Con un termometro misuro la variazione di quella iniziale con quella ottenuta in modo da ottenere l’energia lorda.

Metano viene misurato utilizzando il flusso di aria inspirata ed espirata dal bovino. Il bovino viene posto in una camera (camera respiratoria) e viene poi misurato il contenuto di CO₂, O₂, e CH₄. Calore totale viene misurato per via diretta, per via indiretta attraverso scambi respiratori con circuito aperto o chiuso, e con la formula di Brouwer.

Gli alimenti non sono tutti uguali in termini di energia:

Paglia e fieno

Fieno: Erba essiccata in modo particolare. Raccolta ed immagazzinata per scopi alimentari animali (in particolare bovini, equini, caprini…). La qualità (contenuto di PG e NDF e energia!) varia in funzione di: specie, coltivazione, momento di raccolta e tipo di conservazione. Ha un contenuto di NDF pari a circa 15% SS (Risultato della fienagione, sfruttando sole e aria, raccolto e portato nel fienile).

Paglia: Prodotto agricolo costituito dai fusti dei cereali alla fine della maturazione della pianta. Può essere considerata come un sottoprodotto dell'agricoltura, perché è ciò che rimane dei cereali (frumento, orzo, avena, segale, triticale, riso) dopo la trebbiatura, una volta che la granella è stata raccolta, e perché è ricca in parete vegetale (NDF 85% SS). Di solito usato per lettiere, con lo scopo di trattenere l’umidità delle deiezioni e per evitare che l’animale si sporchi. La differenza non sta nell’energia lorda ma capacità dell’animale di metabolizzarla.

Alimenti per gli animali

Foraggi

Pianta intera raccolta tagliando le radici, destinata, dopo alcune trasformazioni ad alimentare il bestiame. Frutti e semi rientrano nel foraggio se sono raccolti insieme alla parte vegetativa, altrimenti se raccolti a parte sono considerati concentrati. Le specie vegetali che vengono utilizzate per la produzione di foraggio sono definite piante foraggiere o colture foraggiere. I foraggi risultano quindi essere alimenti grossolani, non macinati, che contengono un’elevata quantità di parete cellulare (50-80% della SS) e quindi adatti agli erbivori. Vengono coltivati come:

• Erbai (annuali o poliennali) come Mais e Medica
• Prati permanenti («stabili» per almeno 10 anni), dove si taglia e si fertilizza con reflui zootecnici
• Pascoli (di bassa quota o di alta quota, estivi), dove gli animali vanno a cibarsi
• Un’unica essenza (Monofiti)
• Con diverse essenze (Oligofiti o Polifiti, come i prati)
• Botanicamente: graminacee, leguminose, brassicacee…

Concentrati

Alimenti che contengono maggiore presenza di principi nutritivi utili (PG, UFL, amido, minerali, vitamine). Risultano essere di piccole dimensioni o già spezzati o sfarinati. Poveri di parete vegetale (NDF) ma non assente (granella di frumento ha NDF 15% SS). Li dividiamo in:

• Concentrati proteici
• Concentrati energetici
• Integratori minerali-vitamine

Perché usiamo i foraggi per i ruminanti?

Importanza della fibra per il ruminante: il substrato di fermentazione nel rumine è dato dagli alimenti ing