IL VALORE PROTEICO NEI POLIGASTICI

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1 IL VALORE PROTEICO NEI POLIGASTICI

2 Alimento Proteine Carboidrati Urea 100% 60-70% 30-40% Saliva Urea Ureasi microbiche Ammoniaca Enzimi microbici Chetoacidi Degradazione microbica Aminoacidi Rumine Proteine microbiche Proteine microbiche Enzimi digestivi Proteine alimentari Abomaso e intestino Aminoacidi Sangue Ammoniaca Aminoacidi Urea Aminoacidi Ammoniaca Urea Fegato Apparato urinario Urea Proteine di: latte; enzimi; ormoni; Schema di utilizzazione dell'azoto nei poligastrici 3D

3 Il valore proteico nei poligastrici I sistemi di valutazione del tenore proteico degli alimenti, così come l'espressione dei fabbisogni, sono basati su principi scientifici comuni. I metodi di valutazione, così come le unità di misura che ne derivano, si basano sullo studio del destino digestivo e metabolico delle proteine per il ruminante. I principi di base sono lo studio di: - entità della degradazione ruminale delle proteine alimentari; - entità della sintesi di proteina microbica nel rumine; - previsione della quantità e della qualità della proteina disponibile per la digestione intestinale.

4 LA DIGESTIONE DELLE PROTEINE NEI POLIGASTRICI I ruminanti con la dieta costitute da foraggi introducono: proteine dei tessuti vegetali sostanze azotate non proteiche (NPN Non Proteic Nitrogen) che possono costituire nel loro insieme il % dell azoto della razione acidi nucleici, basi puriniche e pirimidiniche, ammoniaca, sali di ammonio, urea, nitrati, nitriti.

5 LA DIGESTIONE DELLE PROTEINE NEI POLIGASTRICI Nel rumine circa il % delle proteine alimentari viene demolito dai batteri fino a: peptidi aminoacidi ammoniaca i primi due possono esser utilizzati per la sintesi delle proteine microbiche e protozoarie, oppure vengono deaminati dando ammoniaca e catene carboniose che dai batteri vengono utilizzate come fonte energetica e trasformate in AGV

6 25-30% Proteine Azoto non proteico Demolizione Sintesi Proteine alimentari by pass Proteine batteriche 70-75% Urea salivare Urea Fegato Escrezione urinaria

7 L'ammoniaca (NH3) Dal rumine l NH3 passa al fegato dove viene trasformata in urea e, come tale, la si ritrova nella saliva (ritorna quindi nel rumine dove può essere utilizzata ai fini della sintesi proteica) e nelle urine come prodotto di rifiuto (azoto perso). Quando la concentrazione di ammoniaca supera la capacità dei batteri di utilizzarla per costruire proteine, aumenta la quantità che deve essere assorbita nel rumine e trasformata nel fegato. Se la quantità di ammoniaca è tale da non potere essere velocemente trasformata in proteina o assorbita attraverso la parete del rumine si ha un aumento del ph ruminale con alcalosi.

8 apporto azotato corretto NPN disponibilità intestinale di proteine NH 3 NH 3 NH3 eccesso di proteine molto degradabili e/o azoto non proteico NPN NH 3 disponibilità intestinale di proteine NPN NH 3 NH3 NH 3 NH 3 NH3 L apporto qualitativo e quantitativo di azoto influenza la disponibilità intestinale di proteine

9 Sintesi delle proteine nel rumine L'ammoniaca, nel ruminante diventa, quindi, una fonte di proteine. Questo giustifica l'uso alimentare di urea, biureto e altre forme di azoto non proteico (NPN), che peraltro devono rispettare precise condizioni: - lenta liberazione di ammoniaca; - disponibilità di zolfo e degli altri componenti degli aminoacidi provenienti dalla demolizione dei glucidi (scheletri carboniosi). La somministrazione diretta della NH 3 o di sali di ammonio può creare danni (Alcalosi)

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11 degradazione azoto alimentare incorporazione delle proteine microbiche riciclo azoto microbico (predazione protozoaria, lisi, ecc.) riciclo azoto endogeno (via urea salivare, ematica) peptidi aminoacidi ammoniaca assorbimento transepiteliale (*) transito verso l abomaso Principali vie di produzione e destino dei composti azotati semplici nel rumine (Dehareng e Ndibualonji 1994, modificato) (*) Attraverso la parete ruminale viene assorbita dal 15 al 50% dell ammoniaca totale. L assorbimento dipende dalla concentrazione di ammoniaca sotto forma non ionizzata (NH 3) poiché gli ioni + ammonio (NH4) sono assorbiti con velocità molto inferiore.

12 Utilizzazione batterica nel rumine secondo il CNCPS Batteri FC Batteri CNF Peptidi + AA CHO Fibrosi Energia (ATP) NH 3 Energia (ATP) CHO Non fibrosi AGV Cellule micobiche AGV Mantenimento (50 mg zucchero mg -1 proteina h -1 ) Mantenimento (150 mg zucchero mg -1 proteína h -1 ) Perdita di energia

13 Batteri cellulosolitici FC Utilizzo esclusivo di NH4+ Batteri amilolitici NFC utilizzo di AA & NH4+

14 Utilizzazione batterica nel rumine secondo il CNCPS Batteri FC I batteri FC fermentano soltanto i carboidrati della parete cellulare (cellulose ed emicellulose), crescono lentamente, utilizzano l'ammoniaca come principale fonte azotata per le proprie sintesi proteiche, hanno una ridotta capacità di utilizzazione dell azoto sottoforma di peptidi o aminoacidi, non sono capaci di degradare la fibra quando l ammoniaca è esaurita e non producono ammoniaca a partire da peptidi ed aminoacidi. Alcuni batteri cellulosolitici sono stimolati dagli aminoacidi, ma anche queste specie sono principalmente dipendenti dall ammoniaca come fonte azotata I batteri NFC I batteri NFC fermentano i carboidrati non strutturali (zuccheri, amidi, pectine e Bglucani), crescono rapidamente utilizzano sia l'ammoniaca sia gli aminoacidi come fonti azotate per le sintesi. Questa categoria include molti batteri che preferiscono l azoto contenuto in peptidi o aminoacidi alla ammoniaca che alcuni di loro possono anche produrre.

15 Degradabilità delle proteine Degradabilità delle proteine è influenzata da: Natura dell alimento; Modalità di conservazione; Trattamenti tecnologici.

16 Degradabilità della proteina grezza nel rumine di alcuni alimenti (INRA 1988) Foraggi DT Foraggi freschi (G + L) 0,73 Fieni (G+L) 0,66 Foraggi disidratati 0,60 Paglie + stocchi 0,60 Insilati G+L 0,78 Insilati preappassiti (G+L) 0,75 Silomais 0,72 Insilato di grano (int. pianta) 0,72 Insilato di orzo (int. pianta) 0,72 Insilato di pisello (int. pianta) 0,70 Ins. di girasole (int. pianta) 0,70 Cereali DT Avena 0,78 Frumento 0,74 mais 0,42 Orzo 0,74 Semi e f. di estrazione DT Colza 0,90 Fava 0,86 Soia 0,90 Soia estrusa 0,49 Soia f.e. 0,62 Sottoprodotti DT Polpe di bietola insilate 0,60 Polpe di bietola essiccate 0,48

17 La degradabilità delle proteine La solubilità delle proteine varia in funzione del ph. Varidile che influenza anche l attività specifica degli enzimi proteolitici

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19 Proteina secondo il CNCPS Proteina Solubile NPN nitrati, NH 3, AA, piccoli peptidi (A) Proteina vera e peptidi (B1) Insolubile ND solubile (B2) ND insoiubile, AD solubile (B3) AD insoiubile (C) o contenuto in AA della insolubile ND = Detergente Neutro (Van Soest) AD = Detergente acido (Van Soest)

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21 Proteine Totali Tampone Fosfo Borato Detergente Neutro Detergente Acido Sol. A B1 Insol. B2 B3 C Sol. A B1 B2 Insol. B3 C Sol. A B1 B2 B3 Insol. C Acido Tungstico Sol. A Ins. B1 Frazionamento delle proteine mediante determinazione analitica delle proteine solubili in tampone fosfo-borato, in NDF e ADF.

22 LE FRAZIONI DELLE PROTEINE SECONDO IL CNCPS Proteine Solubili ed immediatamente utilizzabili nel Rumine Frazione A = NPN (degradabilità immediata) Frazione B1 = Proteina solubile -NPN (Degrd. molto rapida) Proteine insolubili ma utilizzabili nel Rumine Frazione B2 = Proteine insolubili a media degradabilità A - B1 B3 C Frazione B3 = Proteine legate ai CHO di struttura a lenta degr. NDIP-ADIP Proteina inutilizzabile Frazione C = ADIP

23 Sintesi delle proteine nel rumine L'entità della sintesi proteica è funzione della contemporanea disponibilità di energia derivante dalla fermentazione dei glucidi e di azoto. Esiste infatti una relazione fra velocità dei processi fermentativi dei glucidi e velocità di degradazione delle sostanze azotate. Anche la velocità con cui i batteri demoliscono le proteine è spesso maggiore della velocità con cui le risintetizzano che dipende, inoltre, dalla contemporanea disponibilità di glucidi.

24 Sintesi delle proteine nel rumine Quando le proteine alimentari sono facilmente degradabili o quando vengono fornite quantità eccessive di NPN, si ha un aumento dell'ammoniaca assorbita dalla parete ruminale e quindi dell'azoto perso (con le urine). Quando l'ammoniaca nel rumine è presente in concentrazioni elevate (superiore a mg/100 ml di contenuto ruminale), si hanno fenomeni di alcalosi ruminale aggravati dal fatto che il fegato non riesce a trasformare tutta l'ammoniaca presente nel sangue (che è tossica) in urea (non tossica).

25 Il rendimento nella captazione dell N da parte dei microrganismi dipende sia dalla degradabilità dei costituenti azotati della razione sia dalla contemporanea disponibilità di energia offerta dalla quota glucidica della razione.

26 NH 3 Spreco di energia Spreco di azoto Energia Sostanze azotate (proteine, NPN, ecc.) Proteine microbiche E inutile aumentare l apporto proteico se l'energia è carente è inutile aumentare l apporto energetico se le proteine sono carenti

27 Sintesi delle proteine nel rumine La stretta interconnessione esistente a carico delle fermentazioni ruminali tra fermentazioni dei carboidrati degradazione proteica costituisce il punto chiave per ottenere massime performance con diete che siano il meno costose possibile. La fermentazione dei substrati energetici fornisce energia alla flora ruminale per un incremento del suo sviluppo (sviluppo che produce sintesi di proteina microbica) in un circolo chiuso strettamente interconnesso.

28 Sintesi delle proteine nel rumine L energia disponibile per i microrganismi ruminali proviene dalla sostanza organica fermentata nel rumine (SOF*) costituita da Costituenti intracellulari (zuccheri, amido, PG degradabili) Frazione degradabile della parte cellulare (pectine, emicellulosa, cellulosa) I lipidi e i prodotti di fermentazione degli insilati contribuiscono poco o nulla. Secondo i francesi la popolazione microbica sintetizza mediamente 145 g di sostanze azotate/kg SOF * SOF = SOD PGND EE

29 Rapporto proteine/energia Bisogna considerare quantità e qualità delle fonti azotate ed energetiche (carboidrati strutturali e non) differenziandole in base alla loro degradabilità e fermentescibiltà ruminale. Fonti energetiche a fermentescibilità decrescente: Frumento, orzo, avena, mais, sorgo. Fonti proteiche a degradabilità decrescente: urea, trebbie, cotone, glutine di mais, distillers

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32 Sintesi delle proteine nel rumine Le proteine alimentari non degradate nel rumine (che rappresentano l escape ruminale proteico) più le proteine dei batteri che colonizzano i digesta o il liquido ruminale che oltrepassano l ostio reticolo-omasale, rappresentano l entità di proteine realmente a disposizione dell animale per la digestione successiva.

33 Nell'intestino giungono proteine alimentari e batteriche Le diverse proteine hanno una diversa digeribilità intestinale. Mediamente la digeribilità intestinale delle proteine batteriche e protozoariche è dell'80%. Quella delle proteine alimentari varia dal 50 al 90%

34 Digeribilità intestinale della proteina grezza di alcuni alimenti (INRA 1988) Foraggi dr Foraggi freschi (G + L) 0,75 Fieni (G+L) 0,70-0,75 Foraggi disidratati 0,70 Paglie + stocchi 0,70 Insilati G+L 0,60-0,55 Insilati preappassiti (G+L) 0,60-0,55 Silomais 0,70 Insilato di grano (int. pianta) 0,70 Insilato di orzo (int. pianta) 0,70 Insilato di pisello (int. piant.) 0,60 Ins. di girasole (int. pianta) 0,70 Cereali dr Avena 0,95 Frumento 0,95 mais 0,95 Orzo 0,85 Semi e f. di estrazione dr Colza 0,60 Fava 0,60 Soia 0,85 Soia estrusa 0,85 Soia f.e. 0,90 Sottoprodotti dr Polpe di bietola insilate 0,65 Polpe di bietola essiccate 0,70

35 L utilizzo delle proteine a livello intestinale Nell'intestino tenue gli aminoacidi derivanti dall'azione delle proteasi vengono assorbiti attraverso la mucosa e passano nel circolo sanguigno. Gli aa asorbiti possono avere funzione : Plastica Energetica Funzione Plastica Nell'organismo, attraverso i processi metabolici, gli aminoacidi possono essere utilizzati come tali per la costruzione delle proteine corporee, e dei prodotti animali (latte, lana, ecc.) oppure essere scomposti. In quest'ultimo caso il gruppo aminico può essere utilizzato per la sintesi di nuovi aminoacidi (esclusi quelli essenziali), oppure essere trasformato in urea ed eliminato con le urine

36 L utilizzo delle proteine a livello Funzione energetica. intestinale La parte priva del gruppo aminico (scheletro carbonioso) può essere impiegata per la sintesi di altre sostanze utili all'organismo, oppure essere a sua volta scomposta, attraverso passaggi intermedi, fino ad anidride carbonica (CO 2 ) e acqua (H 2 0), con produzione di energia, in modo analogo a quanto avviene per i glucidi.

37 IL VALORE PROTEICO NEI POLIGASTICI Il sistema delle PDI (francese INRA) Il sistema americano delle RDP e RUP (NRC) Il sistema americano della Cornell (CNCPS)

38 Il sistema delle PDI Le proteine effettivamente a disposizione dell'animale sono quindi quelle i cui costituenti vengono assorbiti nell'intestino: proteine digeribili di origine microbica (PDIM) proteine alimentari che hanno oltrepassato il rumine e sono digerite a livello intestinale. (PDIA)

39 Calcolo delle proteine digeribili intestinali (PDI) La quota proteica realmente disponibile a livello dell'intestino é rappresentata da due frazioni: A Proteine alimentari non degradate nel rumine ma digeribili a livello intestinale (PDIA); B Proteine di reisintesi ruminale a partire dalla quota di proteine degradate nel rumine (PDIM). Le PDIM sono legati all'efficienza dell'attività batterica che a sua volta dipende da 2 fattori principali: 1. Disponibilità di azoto fermentescibile nel rumine (PDIMN); 1. Disponibilità di energia fermentescibile nel rumine (PDIME). La quota di proteine che arriva all'intestino (PDI) del ruminante sarà data dalla somma di 2 frazioni: PDI = PDIA + PDIM PDIN = PDIA + PDIMN PDIE = PDIA + PDIME

40 Schema dell utilizzazione delle sostanze azotate nei ruminanti By - pass proteine alimentari proteine PDIA PDIM PDIMN PDIME azoto non proteico proteine microbiche PG ingerita Bocca PG ingerita saliva urea riciclata 10% dell N della razione Rumine NH 3 fegato energia mantenimento Intestino tenue PDI = AA di origine microbica AA di origine alimentare produzioni latte Intestino crasso secrezioni digestive carne rene Feci indigeribile alimentare PGND fecale metabolico PGD = PG - PGND urine 2 MA

41 Il sistema delle PDI In pratica ogni alimento è caratterizzato da un tenore: in PDIN (disponibilità di N per le sintesi ruminali) in PDIE (disponibilità di energia) per le sintesi ruminali) Nella razione si sommano i valori in PDIN e PDIE di ogni alimento Il valore più basso, è il valore di PDI e rappresenta il valore azotato minimo dell alimento Il più alto indica il valore azotato potenziale cioè quello raggiungibile con le opportune associazioni In generale i cereali presentano un basso PDIN ed un alto PDIE. Le leguminose il contrario. La disponibilità di PDI è dunque limitata dal nutriente meno rappresentato.

42 Il sistema delle PDI In una razione mista le carenze di un alimento sono compensate dagli eccessi di un altro in modo da poter bilanciare gli apporti in energia ed azoto. In una razione l apporto in PDI corrisponde al più basso fra i valori in PDIN E PDIE totali. Valori simili fra PDIN e PDIE esprimono la condizione di equilibrio fra energia ed azoto. La disponibilità delle PDI è dunque limitata dal nutriente meno rappresentato NB il fabbisogno è sempre espresso in PDI

43 Il sistema delle PDI Fabbisogni in PDI per una bovina da latte Mantenimento 3.25 g PDI/kg PM Produzione latte 48.0 g PDI/kg latte * Gestazione g PDI/d Accrescimento g PDI/kg incr. *48 è stato calcolato dividendo i 31 g di proteina del latte di riferimento per 0,64 ossia per il rendimento con cui le PDI vengono convertite in proteina del latte

44 Il sistema delle PDI Fabbisogni in PDI per una bovina da latte di 600 kg di peso (pari a 121 kg di PM) che produce 30 kg di latte al giorno Mantenimento 3.25g PDI/kg PM * 121 = 393 Produzione latte 48.0 PDI/kg latte * 30 = 1440 Totale 1833 g di PDI Se la razione apporta 1700 g di PDIN e 1950 g di PDIE Il fabbisogno non sarà coperto (mancano 150 g di PDIN che potrebbero essere apportati da una fonte proteica (anche dall urea)

45 Diadram ma di flusso relativo al divenire delle proteine nel digerente dei ruminanti Quota degradata nel rumine RUMINE Proteine microbiche da N degradato INTESTINO Digeribilità proteine microbiche Proteine microbiche digerib ili Protidi grezzi dell'alimento (Nx6,25) Proteine digeribili intestinali (PDIN) Quota non degradata nel rumine Digeribilità proteine alimentari no n degradate Proteine alimentari digerib ili Proteine digeribili intestinali (PDIE) Energia fermentescibile nel rumine Proteine microbiche da energia fermentescibile Digeribilità proteine microbiche Proteine microbiche digerib ili La quota di proteine microbiche che, insieme alla parte di proteine alimentari non degradata, giunge all'intestino, è com misurata dalla contem poranea disponibilità ruminale di N degradabile e energia fermentescibile

46 PDIN e PDIE di alcuni alimenti PG (%SS) PDIA (%SS) PDIN (%SS) PDIE (%SS) Medica Fresca 20 4,7 13,2 9,5 Medica Fieno ,2 9,1 Loietto fresco Loietto insilato 10 1,5 5,9 6,5 Loietto fieno 12 3,2 7,7 7,8 Silomais 8 1,9 5,2 6,7 Paglia 4 1,2 2,6 4,5 Mais 10 4,8 7,5 12,2 Glutine di Mais 66 48,0 55,2 51,2 Orzo 13 3,1 8,3 10,6 Soia F.E ,2 34,3 24,1 Distiller 25 12,9 20, Urea

47 Passaggi necessari, e relativa giustificazione per il calcolo del valore proteico degli alimenti destinati ai ruminanti Protidi degradabili PD = PG - PI captazione batteri proteine pari al 90% Proteine microbiche PM = PD x 0,9 "Proteine microbiche" contengono solo 80% come aminoacidi Aminoacidi microbici AM = PM x 0,8 Solo 80% è digeribile PDMN = AM x 0,8 Protidi grezzi (N x 6,25) Protidi indegradati (*) PI = 1,11 x PG x (1-DT) (**) Forme azotate non degragate solo proteine Aminoacidi alimentari A. alim. = PI x 1 Digeribilità (dr) variabile 50-90% PDIA = A. alim. x dr (**) Energia MOD = materia organica digeribile Fermentata (rumine) Materia organica fermentescibile MOF = MOD - (grassi + PI +acidi ecc.) Valore medio efficienza di sintesi è 145 g di proteine batteriche per kg di MOF Proteine microbiche Aminoacidi pari all'80% Aminoacidi microbici AM = PM x 0,8 Solo l'80% è digeribile PDIME = AM x 0,8 PDIN Vere proteine digeribili nell'intestino "permesse" dalle sostanze azotate dell'alimento PDIE Vere proteine digeribili nell'intestino "permesse" dall'energia dell'alimento (*) 1,1 deriva dalla constatazione che in vivo la frazione non degradata è 1,11 volte quella misurata; (**) Valore di degradabilità teorica (DT)

48 Per il calcolo delle PDI si usano le seguenti espressioni PDIA = PG x {11,11 x (1-DT) x 1,0 x dr} PDIMN = PG x {1,0-1,11 x (1-DT) x 0,9 x 0,8 x 0,8} = P.G. x 0,64 x (DT - 0,1) PDIME = MOF x 0,145 x 0,8 x 0,8 = = M.OF x 0,093 Pertanto ciascun alimento avrà 2 valori proteici: PDIN = PDIA + PDIMN (funzioni delle proteine degradabili) PDIE = PDIA + PDIME (funzione dell'energia fermentescibile)

49 Principali caratteristiche del modello INRA Ogni alimento è caratterizzato da valori di: PDIA (costante) PDIME e PDIMN Nella razione, di ogni alimento, si valuta l apporto in PDIE e PDIN Il valore più basso, risultante dalla somma dei singoli apporti, è il valore di PDI da considerare; La disponibilità di PDI è dunque limitata dal nutriente meno rappresentato.

50 Principali caratteristiche del Nel Passato modello NRC americano Fabbisogni espressi in proteina grezza; Proteina rumino degradabile (RDP) 60/65%; Max. effetto con % della s.s. della razione Frazione solubile (circa 50% della degradabile) Proteina rumino indegradabile (RUP); Stima della degradabilità e indegradabilità statiche

51 RDP e RUP di alcuni alimenti PG (%SS) RDP (% PG) RUP (%PG) Medica Fresca Medica Fieno Insilato Medica Loietto fresco Loietto insilato Loietto fieno Silomais Mais Glutine Di Mais Orzo Soia integrale Soia Fiocchi Soia F.E Distiller

52 ALIMENTAZIONE AZOTATA DELLA BOVINA( NRC): INDICAZIONI OPERATIVE Vitelle < 6 mesi di età: Manzette e manze: Asciutte: Preparto: Lattazione: %s.s %s.s %s.s %s.s %s.s. Proteina degradabile = % s.s Proteina solubile ottimale = 6 % s.s

53 Il sistema Cornell CNCPS PROTEINA METABOLIZZABILE La proteina metabolizzabile (MP) è definita come la proteina vera che viene digerita a livello post-ruminale e che fornisce quindi gli aminoacidi assorbiti a livello intestinale. La proteina metabolizzabile (MP) è un concetto nutrizionale dinamico, che viene stimato considerando le caratteristiche non solo della dieta ma anche dell animale. Rappresenta, infatti, la somma della proteina e degli amminoacidi che raggiungono il piccolo intestino originandosi dalle proteine rumino indegradabili (proteine che bypassano la degradazione ruminale) e dalle proteine microbiche prodotte dal rumine. Il valore della MP è quindi strettamente legato alle caratteristiche di fermentescibilità degli alimenti e alla velocità di transito dei nutrienti.

54 Il sistema Cornell CNCPS RAZIONAMENTO DINAMICO Si parla di sistema dinamico, in comparazione a quelli tradizionali definiti statici, quando la valutazione degli alimenti viene fatta tenendo conto simultaneamente: della razione in cui sono inseriti; dell animale a cui sono somministrati. In pratica, nel sistema CNCPS il valore proteico di un alimento non è fissato in un dato tabellare, ma si tiene conto della sua interazione con la fisiologia animale, quindi è variabile in funzione della sua utilizzazione

55 Il sistema Cornell CNCPS

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57 Sistema CNCPS

58 Sistema CNCPS

59 Proteine grezze Per produzioni medio-basse fino a litri di latte al giorno le sintesi proteiche operate dalla microflora avvengono con velocità ed entità sufficiente per coprire il 50-55% del fabbisogno azotato; il restante 45-50% deriva dalle proteine alimentari sfuggite all'azione dei batteri. Non è quindi strettamente necessaria un'attenta valutazione qualitativa delle proteine alimentari e il razionamento può essere correttamente effettuato utilizzando come unità di misura le proteine grezze.

60 Proteine digeribili intestinali Le produzioni superiori a 35 litri di latte al giorno si ottengono unicamente massimizzando l'efficienza delle sintesi microbiche e innalzando la quota di azoto insolubile (si può anche considerare l'opportunità di usare proteine o aminoacidi protetti), che rappresenta usualmente il 60 80% dell'azoto totale. Ciò nonostante, essendo i fabbisogni estremamente elevati, l'apporto totale di azoto solubile supera spesso la normale capacità di sintesi dei batteri e può portare a concentrazioni eccessive di ammoniaca nel rumine e nel sangue. Questo rischio può essere ridotto od ovviato se si stimola una maggiore efficienza delle sintesi microbiche e si apportano adeguate quantità di zuccheri facilmente fermentescibili, quali cereali fioccati o polpe di bietola.

61 Proteine digeribili intestinali In altri termini, si deve cercare di massimizzare l'utilizzazione, ai fini della sintesi proteica, dell'azoto che viene liberato nel rumine, per cui deve essere garantita la contemporanea disponibilità di azoto energia-catene carboniose; quindi, tanto più è elevato l'apporto totale di azoto solubile, tanto più elevata deve essere la disponibilità di zuccheri velocemente utilizzabili. Particolarmente interessanti, oltre alle polpe disidratate e ai fioccati, sono alcuni sottoprodotti (per esempio glutine di mais) che completano l'apporto azotato con proteine by-pass e contengono, allo stesso tempo, glucidi facilmente fermentescibili (zuccheri e amidi) che valorizzano l'azoto solubile della razione. Sulla base di queste considerazioni, per lattifere di elevate produzioni, i ricercatori francesi suggeriscono di adottare come unità di misura le PDI, cioè le proteine realmente digeribili a livello intestinale.

62 Alimentazione e Urea nel latte L'urea presente nel latte viene sintetizzata a livello epatico a partire dall'ammoniaca. Nel ruminante l'ammoniaca ha una duplice origine: endogena, derivante dai processi di gluconeogenesi da aminoacidi introdotti in eccesso con la dieta, ed esogena di provenienza ruminale. I fattori in grado di influenzare il contenuto di urea del latte sono: tenore in proteina grezza della dieta; rapporto tra proteina degradabile, non degradabile e solubile a livello ruminale; tenore in NSC della dieta; degradabilità ruminale degli NSC.

63 Alimentazione e Urea nel latte Il mantenimento di livelli ottimali di urea nel latte è condizionato dalla disponibilità contemporanea di energia e di proteina a livello ruminale caratterizzate da cinetiche di degradazione simili. Quando la dieta contiene un eccesso di proteina degradabile e solubile a livello ruminale, associata ad un insufficiente apporto di NSC, cioè ad un insufficiente apporto di energia, si rende disponibile ammoniaca, che verrà trasformata in urea a livello epatico la quale, non essendo possibile un adeguato riutilizzo a livello ruminale, determinerà un aumento del tenore di urea nel plasma e nel latte.

64 Alimentazione e Urea nel latte

65 Alimentazione e Urea nel latte La sintesi di urea è un processo che richiede energia, il che aggrava il deficit energetico che si osserva all'inizio della lattazione. Il contenuto in urea del latte è correlato positivamente con il livello produttivo; inoltre tende ad aumentare nei primi due mesi di lattazione. I valori di urea nel latte e nel plasma si equivalgono ed il passaggio dell'urea dal sangue al latte avviene nell'arco di un'ora circa

66 Alimentazione e Urea nel latte La conoscenza dei valori di urea nel latte, determinati con regolarità, ad es. 2 volte al mese, è importante perché: permette di individuare tempestivamente squilibri tra le frazioni proteiche e di NSC della dieta; elevate concentrazioni di urea nel latte alla fecondazione possono causare insuccesso della fecondazione o una morte molto precoce dell'embrione, un incremento del tenore in urea del latte, a parità di azoto presente, determina un peggioramento dell'attitudine alla caseificazione, proporzionalmente infatti diminuirà la quota di caseina.

67 Alimentazione e Urea nel latte Per la determinazione del livello in urea del latte ci si può avvalere di kit diagnostici disponibili sul mercato e utilizzabili direttamente in azienda per uno screening iniziale e, se viene evidenziato un problema, si deve procedere ad analisi maggiormente approfondite in laboratorio.

68 Alimentazione e Urea nel latte

69 Alimentazione e Urea nel latte Come risolvere il problema La riduzione del tenore in urea del latte può essere raggiunta modificando la composizione della dieta nei seguenti punti: 1. quantità e qualità della proteina; 2. contenuto e fermentescibilità della frazione di NSC; 3. inclusione di additivi.

70 Alimentazione e Urea nel latte Come risolvere il problema 1. quantità e qualità della proteina; 2. contenuto e fermentescibilità della frazione di NSC Per quanto concerne i primi due punti sarà necessario controllare, verificare e adeguare: il tenore proteico in funzione della produzione; la percentuale di proteina degradabile e solubile; l'apporto di proteina metabolizzabíle e di lisina e metionina a livello intestinale tramite opportuni programmi di razionamento; il tenore in NSC in funzione della produzione; la fermentescìbilità degli NSC.

71 Alimentazione e Urea nel latte Come risolvere il problema 3. inclusione di additivi. Per quanto concerne il terzo punto sarà necessario includere nella dieta: lievito di birra, in quanto in grado di ridurre il tenore di ammoniaca a livello ruminale; estratto di Yucca schidigera, in quanto in grado, come il lievito di birra, di ridurre il tenore di ammoniaca a livello ruminale; adsorbenti, quali bentonite, etc.

72 Impiego dell urea nell alimentazione animale UREA nelle razioni per ruminanti Non superiore ad 1/3 dell N totale Max 1% SS nei bovini o 30 g/100kgpv 1,5% SS negli ovini Per ogni 100 g di urea 3 g di solfo elementare (fiori di zolfo) Il rapporto S:N deve essere 1:14 L urea va accuratamente mescolata ai componenti la razione

73 Impiego dell urea nell alimentazione animale UREA nelle mangimi per ruminanti 3% del mangime Non deve superare il 40% dell N totale

74 Impiego dell urea nell alimentazione animale UREA nel silomais Varia a seconda dell umidità dell insilato 33% di SS 40% di SS 500g/100 kg di tal quale 600g/100 kg di al quale L urea va accuratamente mescolata

75 Impiego dell urea nell alimentazione animale L aggiunta di urea risulta utile quando la produzione è bassa (meno di 10 litri) e le proteine sono di bassa degradabilità. PDIE > PDIN In tal modo si soddisfano le esigenze in NH3 dei batteri

76 Impiego dell urea nell alimentazione animale L apporto di NPN deve essere contemporaneo all apporto di concentrati (o comunque di alimenti ricchi di glucidi) Se le proteine alimentari sono tutte di elevata degradabilità non si deve apportare NPN (rischio alcalosi) L uso dell NPN è conveniente quando le fonti tradizionali d Pg sono più care rispetto ai cereali

77 Avvelenamento da urea

78 Avvelenamento da Urea e da ammoniaca La tossicità dell urea è condizionata: Abitudine Attività dell ureasi (ph del rumine) ottimale 7,5-8) Età Carenza di acqua Patologie epatiche Foraggi che contengono ureasi (Soia)