PROTEINA GREGGIA (P.G.) Il contenuto proteico di un alimento è valutato dal suo tenore in azoto, determinato con il metodo Kjeldahl modificato. Il metodo Kjeldahl valuta la maggior parte dell azoto presente nell alimento, esclusi i nitrati, i nitriti, e taluni composti azotati ciclici. Il metodo Kjeldahl parte da 2 premesse: -1 tutto l azoto presente nell alimento sia sotto forma proteica -2 tutte le proteine alimentari contengano 160 g di N/kg Il contenuto azotato dell alimento è espresso in termini di proteina greggia: P.G. (g/kg) = g N/kg x 1.000 /160 o più comunemente P.G. (g/kg) = g N/kg x 6,25
DETERMINAZIONE DELLA PROTEINA GREGGIA Finalità: valutare la quantità di azoto presente nell alimento Metodo ufficiale: Kjeldahl SCOPO: determinare il contenuto in N degli alimenti ed esprimere il risultato come proteina greggia (N x 6,25); CAMPO DI APPLICAZIONE: viene determinato N proteico, amminico, ammidico, iminico, ammoniacale ed ureico; non viene determinato l azoto nitroso e nitrico; PRINCIPIO DEL METODO: mineralizzazione dell azoto mediante trattamento a caldo con acido solforico concentrato e successiva distillazione dell azoto ammoniacale con raccolta su acido borico a titolo noto.
DETERMINAZIONE DELLA PROTEINA GREGGIA P.G. = N x 6,25 6,25 = 100/N proteina MATERIA PRIMA Azoto % Coefficiente Semi di cotone 18,87 5,30 Semi di soia 17,51 5,71 Orzo 17,15 5,83 Mais 16,00 6,25 Avena 17,15 5,83 Frumento 17,15 5,83 Uova 16,00 6,25 Carne 16,00 6,25 Latte 15,68 6,38
AMINOACIDI (1) alanina cisteina glicina isoleucina leucina metionina fenilalanina NEUTRI prolina serina treonina triptofano tirosina valina asparagina glutammina ACIDI ac. aspartico ac. glutammico BASICI arginina istidina lisina
AMINOACIDI (2) RAMIFICATI (e.) isoleucina leucina valina Solforati Metionina (e.) Cisteina (n.e.) Ciclici Phenilalanina (e) -> Tirosina Triptofano (e) -> Niacina Istidina BASICI Arginina (±) Istidina (±) Lisina (e)
AMINOACIDI ESSENZIALI UOMO POLLO SUINO Metionina + + + Lisina + + + Treonina + + + Triptofano + + + Fenilalanina + + + Tirosina + - - Leucina + + + Isoleucina + + + Valina + + + Istidina + +/- +/- Arginina +/- +/- +/- metionina-cistina fenilalanina-tirosina
LEGGE DEL MINIMO DI LIEBIG La quantità di proteina potenzialmente sintetizzabile è limitata dall aminoacido essenziale presente in minore concentrazione AMINOACIDO LIMITANTE O CRITICO
COME PUÒ AVVENIRE CHE UNA PARTE DEGLI AMINOACIDI NON VENGA UTILIZZATA? Tale eventualità si verifica o quando gli alimenti apportano eccessive quantità di proteine oppure quando uno degli aminoacidi essenziali si trova in concentrazione troppo bassa rispetto agli altri limitandone la possibilità di impiego. AMINOACIDO LIMITANTE
BOTTE DI LIEBIG aminoacido limitante primario
RISPOSTE PRODUTTIVE ALL INTEGRAZIONE DELLA DIETA CON UN AMINOACIDO LIMITANTE. RISPOSTA PRODUTTIVA LIVELLO OTTIMALE DI INTEGRAZIONE INTEGRAZIONE AMINOACIDICA DELLA DIETA (1 solo aminoacido)
AZOTO INGERITO (proteina greggia) AZOTO FECALE AZOTO ASSORBITO AZOTO URINARIO AZOTO TRATTENUTO
VALORE BIOLOGICO (V.B.) Il termine Valore Biologico coniato da Thomas all inizio del secolo, è stato ripreso intorno agli anni 20 da Mitchell e proposto come metodo per l espressione del valore proteico. VALORE BIOLOGICO (V.B.) Definizione: Rispondenza in termini di equilibrio aminoacidico della proteina alimentare ai fabbisogni dell animale.
VALORE BIOLOGICO (V.B.) Come si calcola rapporto fra l azoto trattenuto e l azoto assorbito da un animale V.B. = N ingerito - (N fecale + N urinario) N ingerito - N fecale La formula in realtà esprime un Valore Biologico Apparente,, in quanto andrebbe depurato da 2 fonti di N endogene che non hanno direttamente a che fare con la quota digerita e con la quota assorbita dell azoto alimentare: AZOTO FECALE METABOLICO (N.F.M.) AZOTO URINARIO ENDOGENO (N.U.E.)
La carenza di un solo aminoacido rispetto alla quantità richiesta è responsabile del basso valore biologico di una proteina alimentare. AMINOACIDO CRITICO PRIMARIO O LIMITANTE
N fecale = N di origine alimentare indigerito + N di costituzione degli enzimi digestivi, degli acidi biliari, degli epiteli di sfaldamento del canale alimentare, delle spoglie della microflora intestinale (N.F.M.). N urinario = N derivante dal catabolismo degli aminoacidi di origine alimentare non utilizzati per la sintesi + N derivante dal catabolismo microbico + N degli aminoacidi e delle basi puriniche che provengono dal ricambio dei tessuti (N.U.E.) V.B. = N ingerito - (N fecale - NFM) - (N urinario - NUE) N ingerito - (N fecale - NFM) NFM = azoto fecale metabolico NUE = azoto urinario endogeno
V.B. proteine di origine animale > V.B. proteine di origine vegetale V.B. tanto migliore quanto più si avvicina all unità; questo si verifica quanto meglio la miscela di aminoacidi ha composizione simile a quella di costituzione delle proteine da sintetizzare. Le proteine di origine animale hanno una composizione molto più simile a quella del corpo animale di quanto non abbiano le proteine vegetali. La carenza di un solo aminoacido rispetto alla quantità richiesta (aminoacido limitante primario) è responsabile del basso valore biologico di una proteina alimentare, valore che può essere migliorato integrando quanto manca.
PROTEINA IDEALE La qualità delle proteine di un alimento è indicata specificando il contenuto di tutti gli aminoacidi essenziali o solo di quelli che più facilmente possono essere limitanti. Il metodo più recente di valutazione delle proteine alimentari destinate agli animali è basato sul concetto di: PROTEINA IDEALE. La proteina ideale è quella in grado di apportare gli aminoacidi indispensabili nelle proporzioni corrispondenti ai fabbisogni dell animale e nella quale esiste un corretto equilibrio fra aminoacidi essenziali e non essenziali.
PROTEINA IDEALE EQUILIBRIO FRA AMINOACIDI (g/kg) PROPOSTO PER LA PROTEINA IDEALE NEL SUINO Lisina metionina + cistina treonina triptofano isoleucina leucina istidina fenilalaninna + tirosina valina 70 35 42 10 38 70 23 67 49
PROTEINA IDEALE PROTEINA LA CUI COMPOSIZIONE IN AMINOACIDI PIU SI AVVICINA ALLE ESIGENZE DI UNA DETERMINATA SPECIE ANIMALE IN UN DETERMINATO STATO FISIOLOGICO.
PROTEINA IDEALE SUINO IN ACCRESCIMENTO (lisina = 100) Aminoacidi LISINA TREONINA TRIPTOFANO METIONINA + CISTINA ARGININA ISOLEUCINA LEUCINA FENILALANINA + TIROSINA VALINA ISTIDINA COLE 1984 100 60 18 50 --- 50 100 100 70 33-35 I.N.R.A. 1984 100 60 18 60 29 60 72 100 70 26