Riassunto ed appunti di Nutrizione Animale

Riassunto del corso di

Nutrizione Animale

Anno 2019/2020

Professoressa A. Acciaioli

Alessia Diana

Scienze Faunistiche P a g . 1 | 40

Indice …….

Vitamine 3

Analisi chimica degli alimenti………… 5

Fermentazione ruminale…………………9

Classificazione di Hoffmann………………. 12

……………

Ripartizione dell’energia e proteina 14

Ingestione degli alimenti……………………………..19

………………………………………..21

Fabbisogni idrici ……………………22

Fabbisogni di mantenimento ed ingrasso

Fabbisogni di lattazione…………………………………………… 23

Fabbisogni di accrescimento ed ingrasso………………………… 25

Gli alimenti: i foraggi……………………………………………………29

Gli alimenti: i concentrati…………………………………………………..33

Sottoprodotti delle aziende agricole………………………………………..37

Gli alimenti del bosco…………………………………………………………38 P a g . 2 | 40

Vitamine

Le vitamine sono dei bio-regolatori del metabolismo nutritivo e di altre funzioni fisiologiche, che svolgono la

loro azione in quantità molto piccole. Ovviamente sono presenti in varia misura negli alimenti zootecnici.

In caso di problemi abbiamo: l’ipovitamosi, una carenza minore ai fabbisogni di vitamine, fino all’avitaminosi,

assenza totale che porta anche alla morte e patologie caratteristiche.

Il fabbisogno di ciascuna vitamina varia secondo la specie animale. Il peso corporeo e le condizioni funzionali.

L’unità di misura è U.I specifiche di ciascuna vitamina.

Si classificano in: liposolubili, vit. A, D, E, K, e idrosolubili, tutto il complesso b.

Vengono definite in vari modi, o per via simbolica, con la loro lettera maiuscola dell’alfabeto, o con la

denominazione funzionale.

Vitamina A

Non si trova come tale nei tessuti vegetali (e quindi nei comuni alimenti zootecnici)

ma solo in quelli animali.

Nei vegetali si trova sotto forma di caroteni (provitamina A), trasformati in vitamina A dall’organismo animale

dopo l’ingestione (Carotene = isomeri alfa, beta, gamma; il beta carotene è quello dotato della maggiore azione

provitaminica.) I caroteni sono diffusi nei tessuti vegetali verdi; le erbe ne sono particolarmente ricche. I fieni

meno perché i caroteni sono fotolabili e termolabili (50°).

La vit. A come tale è presente negli organismi animali: nel fegato (vero deposito), nel grasso del latte e nel

tuorlo delle uova. In particolare, fegato di pesci (tonno e merluzzo).

Anche la vitamina A è fotolabile, termolabile e facilmente ossidabile.

Nel fegato troviamo la riserva per i periodi di minore disponibilità nella dieta.

L’azione biologica è protezione degli epiteli, in particolare epitelio assorbente intestinale, epitelio

dell’occhio, epitelio degli organi genitali.

Le carenze portano a diminuzione della capacità visiva; nei giovani animali: stentato accrescimento per scarsa

capacità di assorbimento intestinale; negli adulti: riduzione dell’efficienza riproduttiva.

Vitamina D

Negli animali avviene la sintesi in sede sotto l’azione dei raggi U.V, quindi per quello che riguarda quelli

allevati all’aperto, e potremmo dire si tratta di un problema di tipologia di allevamento.

Presente nelle erbe fresche e nei tessuti animali, soprattutto nel fegato e grasso del latte.

L’azione biologica è quella della regolazione dell’assorbimento intestinale di Ca e P, condiziona quindi

l’equilibrio Ca/P nel sangue. Fattore molto importante di regolazione dell’accrescimento scheletrico e dei

processi di ossificazione.

La carenza nei giovani animali porta a rachitismo, quindi ridotta capacità di accrescimento ed alterazione dello

sviluppo scheletrico, mentre negli adulti alla demineralizzazione dello scheletro.

Vitamina E

Abbondante nei foraggi sia freschi che conservati, e nei germi dei semi di cereali. Molto rari negli stati

carenziali. La proprietà biologica è antiossidante, protezione della vitamina A, ed una azione trofica del tessuto

muscolare e quello nervoso.

La carenza provoca distrofia muscolare, e la diminuzione dell’efficienza riproduttiva.

Vitamina K P a g . 3 | 40

Abbondante nei foraggi, sintetizzata dalla microflora ruminale e cecale degli erbivori. Ha una azione biologica

in quanto interviene nel processo di coagulazione del sangue.

Le carenze provocano facilità di emorragie interne ed esterne.

Le vitamine idrosolubili invece hanno minore importanza zootecnica non tanto per le funzioni biologiche,

quanto perché sia i foraggi che i concentrati ne sono ricchi ed inoltre perché sono sintetizzate dalla microflora

cellulosolitica ruminale e cecale degli erbivori.

Si ha necessità di integrazione nella dieta solitamente per i giovani animali ed in particolare pulcini e suinetti.

Fanno parte del complesso B, di cui è particolarmente ricco il lievito di birra.

Vitamina B1tiamina

Come funzione, aiuta il metabolismo dei carboidrati.

Come fonte lo troviamo nei foraggi verdi, lievito di birra, crusca di cereali, sintetizzata dalla microflora

ruminale ed intestinale.

Le carenze provocano inappetenza, andatura incerta ed anche convulsioni.

Vitamina B2riboflavina

Ha funzione di regolazione del metabolismo degli acidi grassi e delle proteine, la respirazione cellulare e

favorisce l’accrescimento e la fertilità.

Come fonte lo troviamo nei foraggi verdi, lievito di birra, crusca di cereali, sintetizzata dalla microflora

ruminale ed intestinale. riduzione dell’accrescimento, inappetenza, diarrea, paresi degli arti, turbe digestive

La carenza provoca una

eccetera.

Vitamina B6

Regola il metabolismo proteico. Le fonti sono uguali alla B2.

Carenze provocano anoressia, disturbi delle crescite, turbe nervose, anemia.

Vitamina PP acido nicotinico

Interviene nella respirazione cellulare, fonte simili alle precedenti. Le carenze provocano anemia, diarrea,

enterite.

Acido pantotenico

Interviene nel metabolismo dei grassi e degli idrati di carbonio nella trasmissione degli impulsi a livello delle

sinapsi.

La fonte si trova nei foraggi verdi, nelle crusche dei cereali ed è sintetizzato dalla microflora ruminale.

La carenza provoca l’arresto dell’accrescimento, lesioni cutanee e spasmi muscolari.

Acido folico

Costituente di coenzimi, aiuta la sintesi di acidi nucleici e la formazione di ormoni, ha funzione emopoietico

ed azione antianemica. Come fonte lo troviamo come nei precedenti. La carenza è rara ma provoca anemia.

Biotina o vitamina H

Interviene nel metabolismo lipidico ed è epatoprotettiva, come fonte lo troviamo nei lieviti, avena, sintesi

microbica ruminale. La carenza provoca accrescimento ridotto e dermatite essudativa.

l’Inositolo e la Colina

Ve ne sono anche altre, come che provocano, in caso di carenza, una varietà di

problematiche, e che troviamo nella sintesi microbica ruminale. La prima ha una funzione epatoprotettiva e la

seconda è attiva nel metabolismo lipidico, oltre ad altre funzioni, come quelle epatoprotettive.

La vitamina B12 o le cobalamine, sono varie sostanze chimicamente affini di origine microbiologica. Come

fonte lo troviamo negli alimenti di origine animale, e viene prodotta dalla microflora del tubo digerente.

Costituisce inoltre le riserve a livello epatico, poco presenti o assenti però negli organismi di origine vegetale.

La funzione è emopoietica, antianemica, stimolante della sintesi proteica, indispensabile nella sintesi degli

acidi nucleici ed intervengono anche nelle sintesi proteiche. P a g . 4 | 40

La carenza, perlomeno negli animali domestici monogastrici, è accrescimento ridotto, diarrea, riduzione

dell’efficienza riproduttiva.

La vitamina C la troviamo molto nei tessuti vegetali freschi e nei frutti, ma in generale quasi tutti gli animali,

tranne l’uomo e la scimmia, sono in grado di sintetizzarla nel proprio organismo.

Importante a livello zootecnico poiché viene utilizzata a dosi alte come antistress e per l’azione di

potenziamento delle difese organiche. Carenze, provocano scorbuto.

Analisi chimica degli alimenti.

La composizione chimica degli alimenti espressa sul tal quale è sintetizzata dal seguente schema:

P a g . 5 | 40

Per quello che riguarda la sostanza secca invece:

Per l’analisi di un alimento solitamente abbiamo vari passaggi:

1. Prelievo o campionamento, in cui il campione deve essere rappresentativo della massa di alimento. Più

difficile per i foraggi, soprattutto per i prati polifiti naturali.

2. Conservazione del campione: in sacchi impermeabili che mantengono il grado di umidità originario per

rispondenza dei valori T.Q. Bisogna metterli in frigorifero per evitare il deterioramento.

3. Consegna: descrizione e note per l’individuazione corretta del campione.

Poi si ha le fasi in laboratorio, dove si ha la preparazione, che prevede vari passaggi come la pesatura,

essiccazione, eventuale sotto campionamento, macinatura, collocazione in contenitore eccetera.

Le analisi più specifiche le analisi tipo, per determinare vari fattori.

L’umidità ad esempio, ha un significato nel valore nutritivo e conservabilità. Già proviene inoltre dalle fasi

di preparazioni, in cui il campione viene sottoposto a ventilazione. Vi sono vari metodi:

1. Essicazione in stufa: ventilata per 4h a 103° ma dipende dal laboratorio. In caso di campioni con parti

voluminose si eseguono altre essiccazioni. Il difetto è la possibile degradazione dalla parte organica e

l’ossidazione degli acidi grassi che provoca un aumento di peso. Ci sono anche campioni molto umidi e ciò

porta a dei problemi, riguardano ad esempio i campioni di origine animale.

2. Bollitura in toluolo (solvente organico) su campioni che in stufa perderebbero sostanze volatili, gli insilati

ad esempio, o per evitare l’ossidazione dei grassi, con conseguente aumento di peso.

estrazione d’acqua per sublimazione, per campioni molto acquosi e suscettibili

3. Liofilizzazione: al

deterioramento, come sangue, carne e formaggi. Evita infatti ogni tipo di deterioramento.

L’umidità non apporta valori nutritivi. Se supera il 15 per cento diventa rischio per la conservazione

dell’alimento stesso. P a g . 6 | 40

Per le ceneri invece, il significato è più per quantificare i sali minerali, in fieni infatti con valori troppo

elevati determina la presenza di terra ed inquinanti. Si chiamano così perché vengono determinate previo

l’azoto si stacca, quindi

incenerimento tramite la muffola. Le componenti organiche vengono mineralizzate,

rimangono solo i minerali, solitamente grigiastri.

L’analisi della proteina grezza è un parametro fondamentale per il razionamento, ha un valore commerciale

rapportato al tenore proteico. Si tratta di una stima, infatti quella vera e propria è troppo complessa.

Il metodo ufficiale è quello Kjeldhal che prevede varie fasi:

1. disgregazione del campione: viene aggiunto H2SO4, demolisce le catene carboniose, a temperature

elevate. Demolisce quindi la sostanza organica, i gruppi ammonio restano legati agli ioni solfati.

2. alcalinizzazione con soda, si aggiunge soda che sposta il gruppo ammonio che viene portato via in

corrente di vapore.

3. raccolta dei vapori di ammonio: in beuta contenente acido borico diluito e contenente un indicatore. Il

gruppo ammonio viene di volta in volta quindi raccolto.

4. Titolazione con H2SO4. Misura l’acido solforico che serve per riportare la beuta a pH iniziale.

Il calcolo dell’N titolato e la stima delle proteine si moltiplicano per il coefficiente 6.25.

Il coefficiente stechiometrico però non è uguale a tutte le proteine.

Tale metodo può riportare vari errori, ad esempio titolare dell’azoto non proteico come l’urea, e considerarli

proteine. Per questo parliamo di stima.

L’analisi della fibra grezza è importante per quantificare la componente fibrosa, che è correlata inversamente

con la digeribilità. La cellulosa grezza in sé è un insieme di composti. Il metodo utilizzato è quello Wende,

più indicativo della cellulosa.

acida (H2SO4 1,25% per 30’ esatti) vengono

- lavaggio con soluzione solubilizzati proteine, carboidrati sol.,

ceneri sol, parte dell’emicellulosa;

(NaOH 1,25% per 30’ esatti) vengono solubilizzati grassi e parte della

- lavaggio con soluzione alcalina

lignina;

- essiccazione e pesatura;

- incenerimento e calcolo della fibra per sottrazione.

L’analisi del grasso grezzo invece è importante per i monogastrici per la componente energetica, ma è un

fattore di rischio per la conservabilità.

Il metodo è quello Soxlet, che prevede un lavaggio in etere di petrolio, in ebollizione, poi si raccoglie tale

etere, si distilla e rimangono solo lipidi, pigmenti e resine e cere. In etere sono solubili anche ceneri, ma

anche alcune resine e cere, quindi il risultato può essere variabile.

L’analisi degli estrattivi inazotati riguarda principalmente amido e zuccheri solubili nei concentrati, e sono la

principale componente energetica. Non vengono analizzati, bensì si ottengono per differenza di tutte le altre

determinazioni dell’analisi tipo.

analisi sono i caroteni, a partire dall’estratto etereo, il calcio ed il fosforo per via colorimetrica.

Altre

Parliamo adesso dei grafici. Tra le varie frazioni fibrose ci sono varie differenze, e si collega al principio di

Van Soest. P a g . 7 | 40

La determinazione è più complessa ed utilizza la diversa solubilità a pH differenti. Le frazioni possono

essere trovate o tramite detergenti: lignina, cellulosa, emicellulosa, proteina legata alle proteine.

Rimane le fibra neutro detersa, NDF, quella che rimane con il detergente neutro.

Poi con i detergenti acidi si trova la fibra ADF, acido detersa (cellulosa + lignina), infine si ha l’ADL, che

contiene lignina + ceneri insolubili.

Il metodo Cornell è quello che serve per analizzare le proteine, che vengono frazionate. Sono divise infatti in

cinque frazioni. Il campione viene lavato in vari modi. P a g . 8 | 40

La fermentazione ruminale

Il rumine rappresenta un sistema di fermentazione continua, in quanto deve mantenere la microflora, al quale

gli alimenti arrivano diluiti in una grande quantità di liquido costituito da: acqua di bevanda, saliva, che

rappresenta una vera e proprio soluzione tampone. La saliva è composta quasi interamente da acqua,

bicarbonati e fosfati di sodio e potassio, oltre che ad urea, mucine. Il pH è neutro.

La saliva è molto importante per il funzionamento del rumine, infatti deve esserci molta acqua all’interno per

un corretto funzionamento.

La qualità della dieta condiziona la quantità di saliva prodotta ed anche il tempo di masticazione e di

ruminazione. L’alimento ovviamente deve essere sminuzzato. Una razione con molti foraggi viene masticata

per più tempo, viceversa se parliamo di concentrati. La parte fibrosa dei foraggi richiedono invece molto

tempo. varia in base quindi all’alimento, se è macinato o trinciato, fine o grossolano.

Il tempo di masticazione

Gli alimenti vengono attaccati da una micropopolazione di batteri, protozoi, lieviti e funghi. I principali sono

batteri che sono substrato specifici, difatti la dieta influenza la presenza di ceppi, così come il pH ruminale.

I vari ceppi, come già detto, hanno esigenze diverse riguardo il pH del mezzo ed il substrato su cui operano,

e producono metaboliti differenti. Quasi tutti i ceppi sono inoltre proteolitici, e sono spesso legati tra di lo

loro.

I prodotti metaboliti sono acidi grassi a catena corta e gas.

Oltre ai batteri sono presenti protozoi di due tipi, gli olotrichi e gli oligotrichi. Sono sensibili alle condizioni

presenti nel rumine. Hanno il massimo sviluppo con razioni che consentono di mantenere pH verso 6-7 e con

ingestione frequenti e ricche di zuccheri.

I protozoi hanno un’attività predatoria dei batteri e si cibano di proteine, zuccheri semplici e mitigano la

predatoria, l’attività proteolitica e di riduzione dei glucidi semplici.

velocità di fermentazione. Oltre a quella P a g . 9 | 40

Partiamo dalla fermentazione dei glucidi nel rumine. I glucidi hanno varie vie di fermentazione. In base al

tipo che viene degradato, si ha un modo diverso, ovviamente si parte dalla glicolisi con cui abbiamo il

piruvato.

Poi abbiamo le vie: del butirrato, dell’acetilfosfato, del propionato e del lattato, che portano a prodotti

metabolici diversi.

Le vie che dal piruvato portano alla sintesi dei differenti AGV sono condizionate dalla qualità della razione

(presenza di diverso substrato) che attiva e seleziona una specifica microflora (con specifici cataboliti).

Ad esempio, le frazioni fibrose sono demolite dai batteri cellulolitici che portano alla formazione di acido

acetico, così come amido e zuccheri sono demoliti da batteri amilolitici che vanno a formare acido propionico

e lattico.

C’è una relazione tra la fermentazione ed il pH del liquido ruminale, come dimostrano i grafici. Diversi

alimenti, come un aumento dei concentrati nella razione, portano ad una diminuzione del pH. Quando il pH

scende però, i batteri propionici diminuiscono ed aumentano quelli l