LA DIGERIBILITÀ LA DIGERIBILITÀ

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1 LA DIGERIBILITÀ La digeribilità di un alimento o di un principio nutritivo è espressa con un coefficiente, detto coefficiente di digeribilità. La digeribilità varia molto nei foraggi, sia freschi che conservati; è influenzata dalla composizione e dalla preparazione degli alimenti, dagli effetti associativi (interazione tra alimenti) e cambia a seconda del tipo di animale, dell ingestione di sostanza secca e del livello alimentare (LA). LA DIGERIBILITÀ Spesso le prove di digeribilità sono impraticabili per l impossibilità di controllare esattamente la quantità di cibo ingerito e di feci escrete (ad esempio negli animali al pascolo); si ricorre in questi casi a determinazioni che simulano le condizioni reali mediante metodi di laboratorio. In generale, i dati tabulati di digeribilità ove non diversamente specificato sono ottenuti con metodi di laboratorio standardizzati. 1

2 LA DIGERIBILITÀ Classificazione dei vari metodi Metodi chimici Si basano sul tenore in alcune frazioni chimiche (fibra grezza, lignina, ADF) dell alimento e sulle correlazioni evidenziate in vivo. Spettroscopia a riflettanza nel vicino infrarosso (Marten et al., 1988) Metodi microbici (o biologici) Si basano sull impiego di microrganismi ruminali e sulla simulazione più o meno completa del processo digestivo che si realizza nell apparato digerente dei ruminanti. Metodi enzimatici Si basano sull impiego di enzimi, che sostituiscono e simulano l attacco operato dai microrganismi ruminali. Incubazione con enzimi (Kopecný et al., 1989): metodo volto a valutare la solubilità e la degradabilità dell azoto degli alimenti per ruminanti. L intento è quello di operare indipendentemente dalla disponibilità di animali dotati di fistola e tenuti ad alimentazione controllata, ridurre gli inconvenienti derivanti dalla inevitabile variazione di attività della microflora ruminale. Composizione dell alimento e digeribilità E soprattutto la frazione fibrosa che influenza la digeribilità di un alimento; l analisi delle frazioni dei carboidrati consente di attribuire a ciascun componente strutturale e non strutturale un diverso coefficiente di digeribilità. 2

3 Composizione dell alimento e digeribilità I componenti non strutturali sono quasi completamente digeribili; la digeribilità dei carboidrati strutturali dipende invece dal grado di lignificazione delle cellule. La digeribilità delle proteine dipende dal titolo proteico, pertanto i valori di azoto nelle feci variano a seconda del tipo di alimento ingerito. In realtà, nelle feci si trova anche una quantità abbastanza notevole di componenti azotati che non sono di origine alimentare (azoto metabolico) e la cui valutazione non è sempre facile: la digeribilità reale delle proteine è quindi sempre inferiore ala digeribilità apparente. Ingestione di sostanza secca e digeribilità Obiettivo fondamentale nel campo della nutrizione animale è massimizzare senza spreco l ingestione di sostanza secca. L'ingestione giornaliera di sostanza secca dipende da fattori intrinseci dell animale (età, stato fisiologico e sanitario, senso di sazietà), da fattori ambientali (temperatura, umidità, disponibilità di acqua, facilità di accesso al cibo e tecnica di somministrazione) e dall alimentazione (apporti di principi nutritivi, effetti associativi e forma fisica degli alimenti, degradabilità della fibra, presenza di muffe, acidità degli alimenti, presenza di additivi). 3

4 Ingestione di sostanza secca e digeribilità E noto che alimenti grossolani e poco appetibili deprimono l ingestione; le caratteristiche chimico-fisiche ne influenzano la digeribilità e, conseguentemente, l ingestione: quanto più un alimento è digeribile tanto più velocemente transita nell apparato digerente liberando spazio nel rumine. Questo effetto non deve essere confuso con quanto riportato a proposito del livello alimentare. 4

5 Digeribilità in vivo Il bilancio ingesta-excreta sarà utilizzato per la determinazione della digeribilità apparente (DA) seguendo la metodica standard indicata dalla Commissione Valutazione degli Alimenti della Associazione Scientifica di Produzioni Animali (ASPA). Secondo tale metodica la digeribilità apparente di un principio alimentare (es. sostanza organica, proteina ecc..) è pari a: d% = ((Pi Pe)/Pi)*100 dove d% = coefficiente di digeribilità apparente della sostanza considerata; Pi = peso della sostanza ingerita dall'animale; Pe = peso della sostanza escreta con le feci (non digerita). 5

6 Digeribilità in vivo Le prove saranno condotte utilizzando 4 ovini alimentati con diete aventi un livello nutritivo al mantenimento (LN = 1, 45 g/kg0,75 di sostanza secca di consumo giornaliero, 11% di proteine grezze sulla sostanza secca). Commissione Valutazione degli Alimenti della ASPA e che permettono di raccogliere separatamente le feci dalle urine. Alla razione base verrà aggiunta il prodotto da testare. Ogni ciclo del quadrato latino 4x4 avrà una durata di 12 giorni. Tale periodo sarà così suddiviso: a) una prima fase di 7 giorni per permettere all'animale di adattarsi alla dieta (non verranno eseguite raccolte di feci e urine, ma si controllerà il consumo degli alimenti delle 24 ore; b) una seconda fase di 5 giorni in cui si eseguirà la raccolta delle feci e delle urine prodotte nelle 24 ore (sempre alle ore 08.00). Le feci verranno pesate e conservate a 20 C, una aliquota delle urine verrà aggiunta di acido solforico e stoccata a 20 C. Sulle feci e sui campioni di alimenti saranno determinati i contenuti percentuali di umidità, proteine grezze, frazioni fibrose (NDF, ADF, ADL), ceneri. Sulle urine verrà determinato il contenuto in azoto totale. 6

7 Degradabilità in situ La procedura mira a misurare la degradabilità degli alimenti esponendoli all'attacco batterico in rumine e valutando al termine di esso la quota di materiale e componente non degradata. La prova viene svolta secondo le indicazioni fornite dall'aspa che riprendono quelle maggiormente condivise a livello internazionale. Con la prova di degradabilità verrà testata la sansa denocciolata e la sansa denocciolata trattata con enzimi e funghi filamentosi. DOP eseguita Si impiegheranno tre manze dotate di fistola ruminale e alimentate con una razione costituita da mais-silo in ragione di 6 kg/capo/d, 2 kg di mangime concentrato complementare e fieno di graminacee lasciato a volontà. Il materiale da testare, macinato con griglia da 1 mm, viene introdotto in sacchetti in rete di nylon con pori di 45 mcm, in ragione di 15 mg/cm2 di superficie (almeno 3 sacchetti per prodotto e per tempo, da aumentare ai tempi più lunghi in rapporto al grado di scomparsa prevista per la sostanza secca). I "nylon bags" verranno introdotti nel rumine delle manze al mattino appena prima della somministrazione del primo pasto e ritratti dopo 0 (nessuna incubazione in rumine), 2, 4, 8, 24, 48 e 72 ore. Nel pomeriggio del primo giorno contestualmente al prelievo a 8 ore si introdurranno altri bags da recuperare poi con il prelievo delle 24 ore onde ottenere anche la degradazione dopo 16 ore. Dopo il recupero, i bags vengono lavati e posti a essiccare in stufa a 50 C e quindi pesati. Per differenza rispetto all'introdotto si ottiene la quota di sostanza secca scomparsa. Il residuo dei sacchetti relativi ad un medesimo materiale e tempo di incubazione viene riunito in un pool sul quale verranno condotte le determinazioni analitiche (NDF e ceneri). Verrà inoltre determinata la quota di sostanza secca effettivamente solubile mediante lavaggio con acqua e su carta da filtro. La differenza tra il dato così ottenuto e quello ricavato dal solo risciacquo del materiale racchiuso nei sacchetti rappresenta la quota di sostanza contenuta nelle particelle fini (perdite fisiche), e viene impiegato per correggere i dati di scomparsa ottenuti in rumine. I dati di scomparsa relativi alla sostanza secca e agli altri parametri, espressi in termini percentuali rispetto alla quota inizialmente presente, verranno interpolati mediante la funzione (Orskov e McDonald, 1979): y = a + b * (1-e-ct), dove: y = scomparsa (%); a = quota solubile, assunta immediatamente degradabile. Include le perdite fisiche di particelle attraverso la maglia del sacchetto; b = quota insolubile ma degradabile; c = velocità (% h-1) di degradabilità della frazione "b". Digeribilità in vitro La procedura è quella classica e largamente impiegata a due stadi di Tilley e Terry (1963) e differisce dalla precedente in quanto associa alla simulazione dell'attività digestiva del rumine anche quella gastrica. Secondo questa procedura, il prodotto viene dapprima incubato in liquido ruminale e tampone per 48 ore e quindi per 48 ore in una soluzione di acido cloridrico diluito (0,1 N) e pepsina (2 g/l di pepsina U/g). Al termine di questa seconda fase si procede al lavaggio ed essiccazione del residuo, in base al quale si calcola la digeribilità della sostanza secca. Con tale procedura si testeranno la sansa denocciolata e la stessa sansa trattata con enzimi e funghi filamentosi. 7

8 Digeribilità in vitro Equazioni di stima Regressione tra fibra grezza (FG, % s.s.) di Weende (%), NDF, ADF e ADL (% s.s.) e digeribilità in vivo della sostanza organica (DSO), vedi figura. Regressione lineare tra digeribilità della sostanza secca (DSS) in vivo e quella in vitro (Tilley e Terry) DSO in vivo = 0.99 x DSS in vitro 1.01 Stima della digeribilità della sostanza organica (DSO) con il metodo del gas ottenuto a seguito di fermentazioni in vitro (Menke e Steingass, 1988) DSO (g/kg SO) = 7.65 x Gas (ml a 24 h) (r = 0.82) 8

9 Metodo degli indicatori Indicatori interni (es. lignina, C.A.I., n-alcani). Indicatori esterni [es. gli ossidi di metalli insolubili (Cr2O3); i marker radioattivi; vari elementi del gruppo delle terre rare ed i loro radioisotopi]. Calcolo del coefficiente di digeribilità apparente (CDA) CDA = [(Cf Ca) / Cf] x 100 dove Cf e Ca rappresentano la concentrazione dell indicatore rispetto al contenuto di sostanza organica nelle feci e nella dieta, rispettivamente. 9

10 Tabella 3 Digeribilità apparente dei principi alimentari e nutritivi (%) C Cr1 Cr2 BP1 BP2 ES Sostanza secca 90,1 a 86,0 b 83,5 c 88,1 d 86,0 b 0,61 Ceneri 55,6 ac ,0 b 53,0 c 47,5 bc 2,31 Sostanza organica 91,8 a 88,1 b 85,7 c 89,9 d 88,1 b 0,53 Proteine grezze 90,3 a 86,8 b 84,1 c 84,6 c 80,1 d 0,71 Estratto etereo 81,1 a 74,7 b 69,9 c 75,8 b 81,3 a 1,37 Fibra grezza 45,3 a 38,1 a 40,6 a 63,1 b 66,9 b 2,61 NDF 60,9 a 51,3 b 49,0 b 64,9 a 67,8 a 2,45 ADF 54,2 a 41,5 b 43,3 b 64,7 c 67,5 c 2,46 Energia 90,6 a 86,6 b 84,0 c 88,4 d 86,3 b 0,57 a,b,c,d: P < 0,05. Tabella 4 Bilancio dell azoto C Cr1 Cr2 BP1 BP2 ES N Ingerito (NI) g/d 57,9 a 61,0 b 62,3 b 52,9 c 53,7 c 0,99 g/kg PM 1,30 a 1,38 b 1,44 b 1,27 ac 1,23 c 0,03 N Fecale g/d 5,8 a 7,5 b 10,1 c 8,6 b 10,4 c 0,41 % NI 10,0 a 12,3 b 16,3 c 16,3 c 19,3 d 0,75 g/kg PM 0,13 a 0,17 b 0,23 c 0,21 c 0,23 c 0,01 N Urinario g/d 26,8 a 25,2 ab 27,5 a 20,4 b 22,5 ab 1,89 % NI 46,2 41,3 44,2 38,7 41,9 3,26 g/kg PM 0,60 ab 0,57 ab 0,64 a 0,49 b 0,51 b 0,05 N Escreto g/d 32,6 ab 32,8 ab 37,7 a 29,0 b 32,9 ab 1,77 % NI 56,2 53,6 60,6 55,0 61,3 3,11 g/kg PM 0,73 a 0,74 ab 0,87 b 0,70 a 0,75 ab 0,04 a,b,c,d: con lettera diversa sulla stessa riga P < 0,05. 10

11 La digeribilità ruminale è migliorata dalla efficienza della flora ruminale con l'uso di tamponi, microelementi, vitamine, acidi grassi ramificati, lieviti vivi, funghi, enzimi ma può essere anche rallentata da alimenti non appropriati, acidi grassi insaturi non protetti, alimenti scondizionati con presenza di tossine fungine o che abbiano subito fermentazioni da cattiva conservazione. Le varie componenti della razione interagiscono tra loro per effetto associativo, la presenza di un alimento può deprimere od esaltare la digeribiltà di un altro. Gl effetti associativi dipendono dai contenuti dei vari fattori, glucidi, proteine, grassi e dalla loro degradabilità ruminale; così come dalla loro presentazione (Unifeed) e dai trattamenti tecnologici subiti (Temperature alte, protezione by pass); dalla evenuale aggiunta di stimolatori la flora ruminale e dalle temperature ambientali. 11