Materia pre pr sente ent negli aliment ent lenta lent ment ent digeribile o indigeribile che occupa spazio nel tra t o t gastr t o r intes int tina

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1 Definizione dal punto di vista alimentare: Materiale presente negli alimenti lentamente digeribile o indigeribile che occupa spazio nel tratto gastrointestinale. (D.R. Mertens) 17/10/2012 1

2 Definizione dal punto di vista del vegetale: L insieme dei costituenti della parete cellulare. 17/10/2012 2

3 COMPOSIZIONE CHIMICA SEMPLIFICATA DELLE PARETI E DEL CONTENUTO DI UNA CELLULA VEGETALE Contenuto cellulare Pareti cellulari proteine lipidi zuccheri amido acidi organici azoto non proteico minerali solubili emicellulosa cellulosa lignina+cutina silice 17/10/2012 3

4 FIBRA (1) LA FIBRA NEL SUO COMPLESSO COMPRENDE: CELLULOSA POLISACCARIDE, D-GLUCOSIO (1-4). INSOLUBILE IN ACQUA E RESISTENTE AD ACIDI ED ALCALI DILUITI. EMICELLULOSE POLIMERI DI D-XILOSIO (1-4) CON CATENE LATERALI DI ARABINOSIO ED ALTRI ZUCCHERI. INSOLUBILI IN ACQUA, MA LA SOLUBILITA AUMENTA ALLONTANANDOSI DALLA NEUTRALITA (PARZIALMENTE ATTACCABILI DAGLI ACIDI E DALLE BASI). LIGNINA NON E UN CARBOIDRATO; POLIMERO DI 3 DERIVATI DEL FENILPROPANO (alcool cumarilico, alcool coniferilico e alcool 17/10/ sinapilico). ALTAMENTE RESISTENTE AD ACIDI ED ALCALI.

5 FIBRA (2) LA FIBRA NEL SUO COMPLESSO COMPRENDE (segue): PECTINE: ESTERI METILICI DELL ACIDO PEPTICO; IL MONOMERO PIU RAPPRESENTATO E L ACIDO D- GALATTURONICO. SOLUBILI IN ACQUA CALDA ED IDROLIZZABILI IN ACIDI DILUITI. SILICE: COMPONENTE DELLA PARETE CELLULARE O DA CONTAMINAZIONE CON IL TERRENO. CUTINA: POLIMERO CON ACIDI GRASSI; SCARSA NEGLI ALIMENTI ZOOTECNICI. 17/10/2012 5

6 FIBRA considerazioni corrisponde alle pareti della cellula vegetale è è più elevata nei fusti rispetto alle foglie deprime il contenuto di energia degli alimenti l energia dipende dalla digeribilità (< ADL) influenza negativamente l ingestione alimentare aumenta nei foraggi con: età degli stessi condizioni climatiche tecniche agronomiche 17/10/2012 6

7 DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREZZA FINALITÀ: STIMARE LA QUANTITÀ DELLE COMPONENTI NON DIGERIBILI DALL ANIMALE CHE CONDIZIONANO LA DIGERIBILITA DEGLI ALIMENTI 17/10/2012 7

8 DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREZZA FIBRA GREZZA SECONDO IL METODO WEENDE: tutto ciò che residua dopo un attacco acido/basico a caldo al netto delle ceneri EFFETTO SOLUBILIZZAZIONE 50-90% LIGNINA 0-50% CELLULOSA 85% EMICELLULOSA SVANTAGGI NEI VEGETALI SOTTOSTIMA A VOLTE PESANTEMENTE LE COMPONENTI FIBROSE, NEGLI ALIMENTI DI ORIG. ANIM. 17/10/ PUÒ DARE FALSI POSITIVI (PARTE DELLE CENERI)

9 DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREZZA MODALITA : METODO UFFICIALE: WEENDE 1.estrazione lipidi (etere o acetone) 2.H 2 SO 4 0,26N per 30 all ebollizione 3.filtrazione e lavaggio in acqua bollente 4.NAOH 0,23N per 30 all ebollizione 5.filtrazione,lavaggio con acqua bollente ed essiccazione in stufa 6.pesata(W1) 7.incenerimento 8.pesata(W2) risultato: fibra greggia = W1 - W2/100 17/10/2012 9

10 FRAZIONAMENTO DEI DIVERSI COMPONENTI DELLA SOSTANZA ORGANICA DEGLI ALIMENTI SECONDO IL METODO DELL ANALISI CLASSICA (Weende) INRA, /10/

11 PERCENTUALI DELLE QUANTITA ORIGINALI DI LIGNINA, PENTOSANI E CELLULOSA SOLUBILIZZATI NELLA DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREGGIA. Lignina (%) Pentosani (%) Cellulosa (%) LEGUMINOSE 30 (8-62) 63 (21-86) 28 (12-30) GRAMINACEE 82 (53-90) 76 (64-89) 21 (5-29) 17/10/

12 COMPOSIZIONE DEGLI ESTRATTIVI INAZOTATI IN ALIMENTI DIVERSI ESTRATTIVI INAZOTATI (%) L C E L C E L C E mais avena crusca di erba fleolo paglia di granella granella frutti medica grano 17/10/ L C E Amidi e carboidrati solubili in acqua E = emicellulose C = cellulosa L = lignina L C E L C E

13 PRINCIPALI GLUCIDI CITOPLASMATICI E COSTITUENTI PARIETALI (INRA 1981) polisaccaridi fibrosi cellulosa 1-4 glucani 1-4 xilani 1-3 galattani Strutturali (pareti cellulari) polisaccaridi della matrice emicellulosa 1-3 galattani 1-4 galatturonani arabinoxilani pectine-gomme e mucillagini 1-4 gluco/ galattomannani Non strutturali (contenuto cellulare) polisaccaridi di riserva intermedi metabolici amidi fruttosani zuccheri liberi 1-4, 1-6 glucani 2-1, 2-6 fruttani glucosio xilosio galattosio, ecc. 17/10/

14 METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967) N.D.F. Il metodo dovrebbe stimare i costituenti fibrosi delle pareti cellulari vegetali (N.D.F.) e cioè: la cellulosa, le emicellulose, la lignina, la cutina ed i costituenti minerali, dal contenuto cellulare solubile (N.D.S.) rappresentato da zuccheri, pectine, acidi organici, sostanze azotate proteiche e non proteiche, lipidi, sali minerali solubili. PRINCIPIO DEL METODO La fibra al detergente neutro è il residuo che si ottiene dopo il trattamento idrolitico del campione con una soluzione di un detergente in ambiente neutro. 17/10/

15 METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967) N.D.F. NDF alimento macinato+sodiolaurilsolfato (ebollizione x 1h) essiccazione in stufa (100 C x 8h) pesata incenerimento pesata LA DIFFERENZA TRA LE DUE PESATE COSTITUISCE LA FRAZIONE NDF 17/10/

16 METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967) A.D.F. Il metodo consente di determinare un residuo fibroso costituito da cellulosa, lignina, cutina, pectine e sostanze minerali insolubili, in ambiente acido (silice). Il residuo si identifica con la sigla A.D.F. La differenza tra N.D.F. e A.D.F. dà una stima delle emicellulose; inoltre il procedimento costituisce un passaggio preparatorio per la determinazione della lignina. PRINCIPIO DEL METODO La fibra al detergente acido è il residuo che si ottiene dopo il trattamento idrolitico del campione con una soluzione di un detergente in ambiente acido. 17/10/

17 METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967) A.D.F. ADF alimento macinato + bromuro di cetiltrimetilammonio in H 2 SO 4 1N (ebollizione x 1h) filtrazione essiccazione (100 C x 8h) pesata QUESTO RESIDUO COSTITUISCE LA FRAZIONE 17/10/2012 ADF 17

18 METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967) A.D.L. Il metodo serve per la determinazione di una frazione di lignina greggia che può contenere anche cutina. PRINCIPIO DEL METODO La lignina al detergente acido è il residuo che si ottiene dopo il trattamento dell A.D.F. con acido solforico al 72%, al netto delle ceneri. 17/10/

19 METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE:VAN SOEST A.D.L. ADL residuo ADF trattato con H 2 SO 4 72% v/v a freddo (3h) essiccazione in stufa pesata incenerimento pesata LA DIFFERENZA TRA LE DUE PESATE COSTITUISCE LA FRAZIONE ADL 17/10/

20 ANALISI SEQUENZIALE DELLE COMPONENTI FIBROSE CAMPIONE DA ANALIZZARE N.D.F. A.D.F. LIGNINA CUTINA 17/10/ CUTINA Estrazione con detergente neutro Estrazione con detergente acido Idrolisi con acido solforico 72% Ossidazione con permanganato di K COMPONENTI CELLULARI SOLUBILI EMICELLULOSE (come differenza) CELLULOSA (come differenza) LIGNINA (come differenza)

21 WEENDE E VAN SOEST A CONFRONTO Fieno di prato stabile proteina 8,40 lipidi 1,89 SISTEMA WEENDE ceneri 9,37 fibra 39,23 E.I. 41,11 VAN SOEST NDF ADF ADL NFC amidi zuccheri emicellulosa cellulosa 74,33 51,11 10,19 6, ,43 23,22 40,92 17/10/

22 Le leguminose foraggere hanno rispetto alle graminacee foraggere: 1. Più proteine gregge 2. Meno fibra NDF 3. Più ADL (ma non più lignina vera). 17/10/

23 - Digeribilità dei principi nutritivi Valore nutritivo degli alimenti + Favorisce la motilità intestinale 17/10/

24 Effetti della riduzione della lunghezza di taglio dei foraggi (trinciatura corta) su masticazione ed ingestiuone Attività masticatoria = effettività fisica della fibra Effetto di riempimento dei foraggi (occupa meno spazio) può aumentare l ingestione di s.s. quando sia lo spazio il fattore limitante può permettere l assunzione di maggiori quantitativi di fibra 17/10/

25 Effetti della riduzione della lunghezza di taglio dei foraggi (trinciatura corta) sulle fermentazioni ruminali Tempo di latenza Degradabilità ruminale della fibra (perché aumenta l accessibilità delle pareti cellulari ai batteri ruminali) 17/10/

26 Effetti della riduzione della lunghezza di taglio dei foraggi (trinciatura corta) Sull attività del digerente Ingestione Velocità di transito Velocità di digestione 17/10/

27 DIGERIBILITÀ Parte che non è escreta con le feci e che quindi è stata assorbita nell apparato digerente dell animale DIGERIBILITA = INGESTA - ESCRETA INGESTA animale mangia 9 kg di fieno (8 kg s.s.) elimina 3 kg s.s. con le feci La digeribilità della s.s. di quel fieno sarà: (8-3)/8*100 = 62,5% 17/10/

28 RELAZIONE TRA LA DIGERIBILITA DELLA SOSTANZA ORGANICA E IL TENORE IN FIBRA GREZZA DI ALCUNI ALIMENTI CONCENTRATI 17/10/

29 RELAZIONI TRA IL CONTENUTO IN LIGNINA (ADL) E IN FIBRA GREGGIA DI ALCUNI ALIMENTI 17/10/

30 RELAZIONI TRA LA DIGERIBILITÀ DELLA FIBRA GREZZA E IL TENORE IN LIGNINA DI ALCUNI ALIMENTI CONCENTRATI 17/10/

31 DIGERIBILITÀ Ma quali sono gli alimenti più digeribili (anche degradabili) Essenzialmente quelli più poveri di fibra indegradabile: la lignina ( che viene stimata con l ADL). 17/10/

32 DIGERIBILITÀ Alimenti energetici in ordine decrescente di digeribilità o crescente per contenuto di fibra: Melasso (saccarosio), Grassi (trigliceridi), Cereali (amido), Polpe di barbabietola, buccetta di soia, pastazzo d agrumi (pectine). Fibra 17/10/

33 DIGERIBILITÀ Cereali in ordine decrescente di digeribilità o crescente per contenuto di fibra (rapporto tegumento/endosperma): Frumento, Mais, Sorgo, Fibra Orzo, Avena, 17/10/

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35 DIGERIBILITÀ Alimenti proteici in ordine decrescente di digeribilità o crescente per contenuto di fibra: Soia integrale F.e. soia decorticata, F.e. soia integrale, Colza f.e., Girasole decorticato, Trebbie di birra, Girasole integrale, Fibra 17/10/

36 DIGERIBILITÀ Farine di estrazione in ordine decrescente di digeribilità o crescente per contenuto di fibra: F.e. soia decorticata, F.e. soia integrale, F.e. colza, F.e. girasole decorticata, F.e. girasole integrale, Fibra 17/10/

37 La degradabilità della fibra NDF (NDFd) è un nuovo parametro di valutazione della qualità della fibra che si determina mediante test in vitro che simulano l attività ruminale. Maggiore sarà la NDFd di un foraggio e maggiore sarà la produzione permessa alle bovine che assumeranno quel foraggio. 17/10/

38 + Energia + Proteina + Vitamine-Provitamine (es. E, caroteni, bioflavonoidi) - Minerali + Disponibilità-digeribilità di tutti i nutrienti. 17/10/