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LA FIBRA ALIMENTARE Moretta 14 dicembre 2007 Cerati Carlo GVS
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LA FIBRA ALIMENTARE
Moretta 14 dicembre 2007
Cerati Carlo GVS
OBIETTIVO
DESCRIVERE E CAPIRE MEGLIO LA FIBRASTUDIARE IL SIGNIFICATO DELLA FIBRA NELL’ALIMENTAZIONE DEL SUINO
INFLUENZA SULLA DIGESTIONE E SULLA FERMENTAZIONE DELL’ALIMENTOEFFETTO SUL TRANSITO INTESTINALE E SULLA QUALITA’ DELLE FECIWHC ED EFFETTI PROBIOTICI DELLA FIBRA
INVESTIGARE SULLA FRAZIONE FIBROSA DELLE POLPE DI BIETOLA, CRUSCA DI FRUMENTO, F.E. DI SOIA E GIRASOLE.
DEFINIZIONE DI FIBRA
PARTE MENO DIGERIBILEDELL’ALIMENTO
MATERIALE FIBROSODAI VEGETALI PROVIENE DALLA
PARETE CELLULARE
ORGANIZZAZIONE DELLA FIBRA NELLA PARETE CELLULARE VEGETALE
CELLULOSA
FORMAZIONEDI LIGNINA
PECTINE
FIBRILLE DI CELLULOSA ED EMICELLULOSA
Funzioni della parete cellulare dei vegetali
Conferimento e mantenimento della forza meccanicaControllo espansione cellulareControllo trasporto intercellulareProtezione da microrganismi nociviAccumulo di sostanze di riservaProduzione di molecole segnale, specie in relazione ad attacchi di patogeni
I vegetali depongono la loro parete a strati
Lamella medianaLamella mediana
Parete primariaParete primaria
Parete secondariaParete secondaria
Con un piano organizzativo comune
Componente fibrillare polisaccaridica immersa in una matrice glicidica e proteica
Acqua (fino al 60% del totale)
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: CELLULOSA
MAGGIOR POLISACCARIDE STRUTTURALE DELLA PARETE CELLULARE VEGETALE
RIGIDITA’ ALLA PARETE
OMOPOLIMERO DI UNITA’ DI BETA – (1-4) D-GLUCOPIRANOSILE
IN FORME DIVERSE A SECONDA DEL TIPO DI VEGETALE
INSOLUBILE
RESISTENTE ALLA DEGRADAZIONE ENZIMATICA
FERMENTABILE
Il grado di polimerizzazione è variabile (2 – 6.000 in parete primaria, 15 – 16.000 in parete secondaria)
Le singole catene si
aggregano allineandosi
parallelamente e formando microfibrille
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: EMICELLULOSA
PRINCIPALE COMPONENTE DELLA PARETE CELLULARE VEGETALE
(40 – 45% parete primaria; 30 – 33% parete secondaria)
LEGAMI BETA- (1-4) DI XILOSIO MANNOSIO GALATTOSIO, E GLUCOSIO (ES XILOGLUCANI)
LEGATA ALLA FRAZIONE PECTINICA DELLA PARETE CELLULARE E ALLE MICROFIBRILLE DI CELLULOSA
SOLIDITA’ ALLA PARETE CELLULARE
SVOLGONO UN RUOLO DI ACCUMULO DI SOSTANZE DI RISERVA O TRATTENIMENTO DI ACQUA
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: PECTINE
COMPLESSO GRUPPO DI ETEROPOLISACCARIDI
SI RILEVANO NEGLI SPAZI TRA LE PARETI CELLULARI (LAMELLA INTERMEDIA)
ELEVATE PROPRIETA’ DI IDRATAZIONE
BEN FERMENTABILI IN COLON CON FORMAZIONE DI SCFA
CATTURANO IONI CALCIO. QUANDO IL pH DIMINUISCE NEL COLON CON PRODUZIONE DI SCFA, IL CALCIO SI RENDE LIBERO.
Formano catene più o meno ramificate. Componente principale è l’acido galatturonico che può formare omopolimeri o avere
catene laterali costituite da altri saccaridi (ramnoso, arabinoso, galattoso)
La presenza di gruppi carbossilici conferisce alcune proprietà: - legando Ca++ ed acqua possono formare graticciati stabili a nido d’ape- possono funzionare come scambiatori ionici
LA PARETE SECONDARIA
E’ tipica delle cellule che hanno terminato il processo di distensione e differenziamento.
Si distingue dalla primaria:Per la natura dei componentiPer le caratteristiche chimico-fisichePer il momento in cui viene deposta
Le variazioni di composizione dipendono:Dalla comparsa di nuove sostanze (lignina, cere e cutine, suberina)Dalle variazioni di percentuale di quelle precedentemente presenti
LA PARETE SECONDARIA
Il contenuto in acqua e pectine cala drasticamente
Aumenta la cellulosa e le zone a struttura cristallina
I polimeri di cellulosa sono più lunghi
Le microfibrille tendono ad associarsi a formare macrofibrille
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: GOMME VEGETALI
FLUIDI VISCOSI, DIVENGONO DURI QUANDO DISIDRATATI
SI FORMANO NEL LUOGO OVE I VEGETALI SUBISCONO INGIURIE
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: BETA-GLUCANI
ABBONDANTI NEI SEMI DI CEREALI
AUMENTANO LA VISCOSITA’ DELL’INTESTINO
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: AMIDI - RESISTENTI
L’AMIDO CHE NON E’ ACCESSIBILE ALLA DEGRADAZIONE ENZIMATICA
PER L’ ORGANIZZAZIONE STRUTTURALE DELL’AMIDO
PER IL SUO AMBIENTE (EFFICIENZA DI MASTICAZIONE, TEMPO DI TRANSITO, SECREZIONE ENZIMATICA)
4 TIPI:AMIDO FISICAMENTE INTRAPPOLATO (SEMI E GRANI MACINATI)
GRANULI DI AMIDI RESISTENTI (PATATA, BANANA)
AMIDO RETROGRADO (IN ALIMENTI AMIDACEI PRIMA COTTI E POI RAFFREDDATI)
AMIDO MODIFICATO CHIMICAMENTE
L’AMIDO RESISTENTE E’ FERMENTATO NEL COLON
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: FRUTTANI ED INULINA
POLIMERI DEL FRUTTOSIO SINTETIZZATI DAL SACCAROSIO DA PIANTE O BATTERI
GLUCOSIO LEGATO A UNITA’ MULTIPLE DI FRUTTOSIO
VEGETALI CIRCA 200 UNITA’ DI FRUTTOSIO
BATTERI CIRCA 100.000 UNITA’ I FRUTTOSIO
L’INULINA E’ UN FRUTTANO LINEARE
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: POLIDESTROSIO E
GALATTO-OLIGOSACCARIDI
POLIDESTROSIO: ADDITIVO APPROVATO IN OLTRE 40 PAESI
GALATTO-OLIGOSACCARIDI: PROMUOVONO LA PROLIFERAZIONE DEI BIFIDOBATTERI DELLA MICROFLORA INTESTINALE DELL’UOMO
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: LIGNINE
NON SONO CARBOIDRATI MA POLIMERI FENOLICI
SI TROVANO NELLA PARTE LEGNOSA DELLE PIANTE.FORNISCONO SUPPORTO STRUTTURALE
FORMANO UNA RETE TRIDIMENSIONALE MOLTO COMPLESSA E RAMIFICATA DI ELEVATO PM
NON DEGRADABILI DA ENZIMI O MICRORGANISMI
POSSONO LEGARSI A CELLULOSA O EMICELLULOSE E RIDURRE LA LORO DIGERIBILITA’
lignine
Polimeri di natura fenolica molto complessi. Non tutti i passaggi della loro sintesi sono chiari.
3 alcoli vengono secreti nella parete come monomeri che poi polimerizzano sostituendo l’acqua
lignine
Il processo avviene lungo le fibrille di cellulosa, coinvolge tutta la parete e conduce alla morte cellulare.
La parete cellulare lignificata è idrofoba, resistente e non plastica
Esempio di lignina
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: CERE E CUTINE
La superficie esterna degli organi epigei delle piante superiori è rivestita da uno strato lipofilo, la cuticola, con diverse funzioni:
Controllo della temperaturaProtezione da aggressioni chimiche, fisiche e da patogeni
La cuticola è costituita da cere (catene di idrocarburi a lunga catena ed esteri di acidi grassi) e cutina (poliestere a maglia tridimensionale di ossiacidi, acidi grassi ed acidi epossidici)
UNITI AD ALTRI COMPONENTI FIBROSI NE RIDUCONO LA DIGERIBILITA’
COMPONENTI DELLA FIBRA ALIMENTARE: SUBERINA
Impermeabilizza totalmente la cellulosa.
Poliestere di acidi grassi, alcoli ed ossiacidi con componenti fenoliche lignino simili
UNITA AD ALTRI COMPONENTI FIBROSI NE RIDUCE LA DIGERIBILITA’
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POLISACCARIDIOLIGOSACCARIDIZUCCHERI
CARBOIDRATI
CLASSIFICAZIONE CARBOIDRATI: CHIMICA
NSPAMIDIDISACCARIDIMONOSACCARIDI
10 MONOMERI O PIU’3 – 9 MONOMERIMONO-DISACCARIDI
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POLISACCARIDIOLIGOSACCARIDIZUCCHERI
CARBOIDRATI
NSPAMIDIDISACCARIDIMONOSACCARIDI
CLASSIFICAZIONE CARBOIDRATI: STRUTTURALE
ALL’INTERNO DELLA CELLULA VEGETALECARBOIDRATI NON STRUTTURALI
PARETE CELLULARE VEGETALECARBOIDRATI STRUTTURALI
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POLISACCARIDIOLIGOSACCARIDIZUCCHERI
CARBOIDRATI
NSPAMIDIDISACCARIDIMONOSACCARIDI
CLASSIFICAZIONE CARBOIDRATI: FISIOLOGICA
PARZIALMENTE O COMPLETAMENTE FERMENTATI
CARBOIDRATI INDIGERIBILI
PER IDROLISI ACIDACARBOIDRATI DIGERIBILI
CARBOIDRATI ENZIMATICAMENTE NON DIGERIBILI
ADDITIVI DERIVATI DEL LATTEGLUCOSIO GALATTOSIOTRANS GALATTO OLIGOSACCARIDI
CEREALI ADDITIVI CARCIOFOGLUCOSIO FRUTTOSIOFRUTTO OLIGOSACCARIDI
COLZA PISELLO SEMI SOIAGLUCOSIO GALATTOSIO FRUTTOSIOALFA GALATTO OLIGOSACCARIDI
OLIGOSACCARIDI (PREBIOTICI)
GOMMA DI GUARGALATTOSIO MANNOSIO. GALATTOMANNANI
MELE POLPE BIETOLAAC URONICO RAMNOSIO. PECTINE
PALMA COCCOMANNOSIO. MANNANI
RISOFRUTTOSIO. FRUTTANI
NSP NON DI PARETE
SEMI SOIA POLPE BIETOLAGALATTOSIO. GALATTANI
BUCCE DI PISELLOAC URONICO RAMNOSIO. RAMNOGLUCANI
CEREALIGLUCOSIO XILOSIO. XILOGLUCANI
CEREALIARABINOSIO GALATTOSIO. ARABINOGALATTANI
RISO FRUMENTO ORZOXILOSIO ARABINOSIO. ARABINOXILANI
ORZO RISO AVENAGLUCOSIO. BETA GLUCANI
CEREALI LEGUMIGLUCOSIO. CELLULOSA
NSP DI PARETE
NSP
PRODOTTI TRATTATI A CALOREGLUCOSIO. AMIDO RETROGRADO
PATATA BANANAGLUCOSIO. GRANULI RESISTENTI DI AMIDO
SEMI CEREALIGLUCOSIO. AMIDO FISICAMENTE INACESSIBILE
AMIDO RESISTENTE
POLISACCARIDI (DF)
FONTIMONOMERICATEGORIE
ANALISI DELLA FIBRA
DEFINIZIONE DI FIBRA
19° SECOLO: WENDE
1967: VAN SOEST
FIBRA ALIMENTARE
FIBRA GREZZA DI WEENDE
CELLULOSA
PARTE DI EMICELLULOSE
PARTI DI LIGNINA
1000
- UMIDITA’
- PROTEINA GREZZA
- FIBRA GREZZA
- GRASSO GREZZO
- CENERI
CARBOIDRATI
FIBRAGREZZA
ESTRATTIVIINAZOTATI
FIBRA VAN SOESTCAMPIONE
FIBRA NEUTRO DETERGENTE (NDF) SOLUBILI NEUTRO DETERGENTI (NDS)
(PARETE CELLULARE)EMICELLULOSE, CELLULOSA.LIGNINA, SILICE, ALCUNE PROTEINE DI PARETE
(CONTENUTO CELLULARE + PECTINE)CARBOIDRATI SOLUBILI, AMIDO,ACIDI ORGANICI, PROTEINE, LIPIDI,PECTINE
FIBRA ACIDO DETERGENTE (ADF) SOLUBILI ACIDO DETERGENTI (ADS)
CELLULOSA, LIGNINA,SILICE EMICELLULOSE
CELLULOSA LIGNINA + SILICE LIGNINA ACIDO DETERGENTE (ADL)
SILICE
FRAZIONI FIBRA VAN SOEST
NDF: EMICELLULOSE, CELLULOSA, LIGNINA, SILICE, ALCUNE PROTEINE DI PARETE
ADF: CELLULOSA, LIGNINA
ADL: LIGNINA
CELLULOSA = ADF – ADL
EMICELLULOSE = NDF - ADF
LIGNINA = ADL
REMAINING ORGANIC MATTER (ROM)
PORZIONE DI ALIMENTO CHE E’ POTENZIALMENTE FERMENTABILE NEL GROSSO INTESTINO
FRAZIONE DI CARBOIDRATI CHE NON E’ NE AMIDO NE ZUCCHERO
NSP + LIGNINA
ROM = 1000 – UMIDITA’ – PROTEINA GREZZA – GRASSO GREZZO – CENERI – AMIDO - ZUCCHERO
DEFINIZIONE DI FIBRA ALIMENTARE
TUTTI I POLISACCARIDI E LA LIGNINA CHE NON SONO
DIGERITI DALLESECREZIONI ENDOGENEDEL TRATTO DIGESTIVO
FIBRA ALIMENTARE
FIBRA ALIMENTARE (DF)FIBRA ALIMENTARE SOLUBILE (SDF)
FIBRA ALIMENTARE INSOLUBILE (IDF)
FIBRA ALIMENTARE TOTALE (TDF)
DETERMINAZIONE DELLA FIBRA ALIMENTARE
METODO GRAVIMETRICO-ENZIMATICOAOAC 985.29, AOAC 991.42, AOAC 993.19
METODO CHIMICO-ENZIMATICOAOAC 994.13
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NON CARBOIDRATI –COMPOSTI FENOLICI
NSPAMI DI NON CARBOIDRATI –COMPOSTI FENOLICI
NSPAMI DI
POLI SACCARI DIOLI GOSACCARI DIZUCCHERI
ALTRI COMPONENTI DELLA PARETE CELLULARE
CARBOI DRATI
POLI SACCARI DIOLI GOSACCARI DIZUCCHERI
ALTRI COMPONENTI DELLA PARETE CELLULARE
CARBOI DRATI
FI BRA ALI MENTARE I NSOLUBI LE
FI BRA ALI MENTARE SOLUBI LE
FI BRA ALI MENTARE TOTALE
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CARBOI DRATI DI GERI BI LI
IL RUOLO DELLA IL RUOLO DELLA FIBRA ALIMENTARE FIBRA ALIMENTARE NELLA DIGESTIONE NELLA DIGESTIONE
DEL SUINODEL SUINO
PROPRIETA’ FISICO-CHIMICHE: VISCOSITA’
LA VISCOSITA’ DIPENDE DAL PESO MOLECOLARE DEI POLIMERI E DALLA LORO CONCENTRAZIONE
PECTINE, FRUTTANI E BETA GLUCANI
PROPRIETA’ FISICO-CHIMICHE: CAPACITA’ DI RIGONFIAMENTO
CAPACITA’ DEI MATERIALI DI INCORPORARE ACQUA ALL’INTERNO DELLA LORO STRUTTURA
DIPENDE DA:GRANULOMETRIAPOROSITA’ DEI GRANULITIPO DI FIBRA ALIMENTARE
PROPRIETA’ FISICO-CHIMICHE: SOLUBILITA’
LE MACROMOLECOLE A CONTATTO CON L’ACQUA SI ESPANDONO E POI SI SOLUBILIZZANO
NON E’ POSSIBILE NEL CASO DEI POLISACCARIDI CHE PRESENTANO UNA STRUTTURA ORDINATA E REGOLARE (ES. CELLULOSA)
IN QUESTO CASO AVVIENE SOLO IL RIGONFIAMENTO
PROPRIETA’ FISICO-CHIMICHE: WHC / WBC
TALI TERMINI SONO INTERSCAMBIABILI (WATER HOLDING E WATER BINDING CAPACITY)
DETERMINATI DA:STRUTTURA FISICO-CHIMICA DELLE MOLECOLE
PH E CONCENTRAZIONE ELETTROLITICA DEL FLUIDO DILUENTE
RELAZIONE TRA TDF E WHC
PROPRIETA’ FISICO-CHIMICHE: DEGRADABILITA’
MICROBICA
LE PECTINE SONO FACILMENTE DISPONIBILI PER L’UTILIZZO DA PARTE DEI BATTERI NEL GROSSO INTESTINO
SOLUBILE
LA LIGNINA NON E’ DEGRADABILE DAI BATTERI DEL COLON
INSOLUBILE
STRUTTURA LINEARE
PROPRIETA’ FISICO-CHIMICHE: CAPACITA’ DI SCAMBIO
CATIONICO DF: SCAMBIO NEGATIVO CATTURA IONI (ES. CALCIO)
FORTE ASSOCIAZIONE LIGNINA – CALCIODEBOLE ASSOCIAZIONE CELLULOSA O PECTINE – CALCIO
GROSSO INTESTINO: PRODUZIONE DI SCFA
– PH– RILASCIO DEL CALCIO
SDF: ELEVATA DISPONIBILITA’ DEL CALCIO SE COMPARATA A IDF
EFFETTI DELLA FIBRA ALIMENTARE SULLA DIGESTIONE NELLE DIVERSE PORZIONI
DELL’APPARATO GASTRO-ENTERICO
EFFETTO DELLA FIBRAEFFETTO DELLA FIBRAALIMENTARE IN BOCCA E ALIMENTARE IN BOCCA E
STOMACOSTOMACOPROLUNGA IL TEMPO DI MASTICAZIONE
MAGGIOR EFFETTO CON IDF COMPARATO A SDF
AUMENTO SECREZIONE DI SALIVA E SUCCO GASTRICO > SFORZO METABOLICO PER IL SUINO> DIGESTIONE PER IL SUINO
LA FIBRA VISCHIOSA PROLUNGA LA SENSAZIONE DI SAZIETA’SDF > LA CAPACITA’ LEGANTE L’ACQUA; > IL VOLUME DELLE INGESTA> SAZIETA’ E > DEL TEMPO DI TRANSITO DELLE INGESTA
SVUOTAMENTO STOMACODF > VISCHIOSITA’; < SVUOTAMENTO GASTRICOL’EFFETTO E’ MAGGIORE CON IDF CHE CON SDF
EFFETTO DELLA FIBRAALIMENTARE IN BOCCA E
STOMACO
Effetti della fibra alimentare in bocca e stomaco
effetto solubile insolubile totale
Secrezione di fluidi *** *** ***
Viscosità *** * **
WHC ** *** ** Svuotamento *(*) ↓ * *Sazietà ** * **
EFFETTO DELLA FIBRA ALIMENTARE NEL PICCOLO INTESTINO (I)
> LA SECREZIONE DEI FLUIDI DIGESTIVI
TEMPO DI TRANSITOSDF: > VISCOSITA’; < LE CONTRAZIONI INTESTINALI; > IL TEMPO DI TRANSITO
IDF: > LE CONTRAZIONI INTESTINALI; < IL TEMPO DI TRANSITO
Transito intestinale (h) di alimenti contenenti DF diversa
82.268.678.1scrofe
42.134.234.3Finissaggio
34.432.131.5Accrescimento
Polpa dei bietolaCrusca di orzoCrusca di mais
EFFETTO DELLA FIBRA ALIMENTARE NEL PICCOLO INTESTINO (II)
MORFOLOGIA EPITELIALE E TURNOVER CELLULARE
DF: > LE ABRASIONI ED IL TURNOVER CELLULARE
< DEL RAPPORTO ALTEZZA VILLI / PROFONDITA CRIPTE
< ASSORBIMENTO INTESTINALE
SCFA (BUTIRRATO): > DEL RAPPORTO ALTEZZA VILLI / PROFONDITA CRIPTE
> ASSORBIMENTO INTESTINALE
EFFETTO DELLA FIBRA ALIMENTARE NEL PICCOLO INTESTINO (III)
RIDUCE LA DIGERIBILITA’ DEI NUTRIENTI E DELL’ ENERGIA
SDF: > VISCOSITA’ < L’ ASSORBIMENTO DEI NUTRIENTI
LA FIBRA DELLA PARETE CELLULARE RACCHIUDE PROTEINE E GRASSI INTRACELLULARI – PREVIENE LA LORO DIGESTIONE NEL PICCOLO INTESTINO (> AZOTO ESOGENO)
> DELL’AZOTO ENDOGENO PERSO (CELLULE EPITELIALI)
IDF: > DELL’ESCREZIONE DI MUCINE
DF STIMOLA LA CRESCITA MICROBICA; > DELLE SECREZIONI MICROBICHE DI AZOTO
SPOSTAMENTO DELL’ESCREZIONE URINARIA DELL’AZOTO NELLE FECI
EFFETTO DELLA FIBRA ALIMENTARE NEL PICCOLO
INTESTINO (IV)
-(+) ASSORBIMENTO GLUCOSIO
+++ +++ +++ DIGERIBILITA’ NUTRIENTI
++++ ++ TEMPO TRANSITO
+++ +++ ++ WHC
+-++ VISCOSITA’
TOTALE
INSOLUBILE
SOLUBILE
FIBRA ALIMENTARE
EFFETTO DELLA FIBRA ALIMENTARE NEL GROSSO INTESTINO (I)
RIDUZIONE DEL TEMPO DI TRANSITOI CONTORNI DELLE PARTICELLE SOLIDE STIMOLANO I MECCANOCETTORI DELLA SOTTOMUCOSA CON AUMENTO DELLA PROPULSIONE DELLE INGESTA
LA FIBRA RILASCIA SALI BILIARI E ACIDI GRASSI DURANTE LA FERMENTAZIONE CON STIMOLAZIONE ALLE SECREZIONI INTESTINALI
GLI SCFA STIMOLANO LE CONTRAZIONI NELL’ ILEO TERMINALE DELL’UOMO.
SVILUPPO MICROBICODF (PRINCIPALMENTE SDF) > IL NUMERO E L’ATTIVITA’ DEI MICRORGANISMI
EFFETTO DELLA FIBRA ALIMENTARE NEL GROSSO INTESTINO (II)
PRODUZIONE DI COMPOSTI VOLATILISCFA, NH3 E CH4
CH4 E’ ASSOCIATO A PERDITA DI ENERGIA
SCFA SONO UNA FONTE DI ENERGIA (15 – 24% DELL’EN DI MANTENIMENTO)SCFA RIDUCE L’ASSUNZIONE DI ALIMENTOSCFA STIMOLA IL RIASSORBIMENTO IDRICO E DI SODIO LIMITANDO IL RISCHIO DI DIARREASCFA STIMOLA LA CRESCITA DEI BATTERI UTILI ED ELIMINA, PER COMPETIZIONE, I BATTERI DANNOSIIL BUTIRRATO STIMOLA LA PROLIFERAZIONE DELLE CELLULE DELL’EPITELIO
SCFA RIDUCE LO SVILUPPO DEL CELLULE
CANCEROGENE IN COLON E RETTO
EFFETTO DELLA FIBRA ALIMENTARE NEL GROSSO INTESTINO (III)
AUMENTA IL CONTENUTO DEL COLON ED IL VOLUME FECALE
FIBRA NON DEGRADATA
ACQUA INTRAPPOLATA NELLA MATRICE FIBROSA
SCFA > IL VOLUME INTRALUMINALE E DISTENDONO LA MUSCOLATURA DEL COLON
MAGGIOR EFFETTO DI IDF CHE SDF
> VOLUME E COMPOSIZIONE FECALE
EFFETTO DELLA FIBRA ALIMENTARE SUL PESO DEL COLON E DELLE FECI
OLIGOSACCARIDI AMIDO NSP SOLUBILI NSP INSOLUBILI
NSP LIGNIFICATI NSP NON LIGNIFICATI
MICROFLORA INTESTINALE
FERMENTATA SCARSAMENTE FERMENTATA
SVILUPPO BATTERICO PROPRIETA’ FISICHE
ASSORBITO DALL’OSPITE SCFA PRODUZIONE GAS EFFETTI MECCANICI
> DI VOLUME CONTENUTO INTESTINALE
> VOLUME FECI ENERGIA PERSA CON LE FECI
EFFETTO DELLA FIBRA ALIMENTARE NEL GROSSO INTESTINO (IV)
++++++-TEMPO DI TRANSITO
+++++++++VOLUME
++++++++++FERMENTAZIONE / SCFA
TOTALEINSOLUBILE
SOLUBILE
FIBRA ALIMENTARE
EFFETTI DELLA FIBRA ALIMENTARE SULLA DIGERIBILITA’ DELL’ENERGIA
++++++++-IN GROSSO INTESTINO
+++++++++++IN PICCOLO INTESTINO
TOTALEINSOLUBILE
SOLUBILE
FIBRA ALIMENTARE
TDF E COEFFICIENTE DI DIGERIBILITA’ ENERGETICO
CON UN > DI TDF SI HA UNA < DELLA DIGERIBILITA’
DIGERIBILITA’ DELLA FIBRA
ALIMENTARE NEL SUINO
SUINI SVEZZATI
SCARSA DIGERIBILITA’ DELLA FIBRANON BEN SVILUPPATA LA FLORA MICROBICA DEL GROSSO INTESTINO
DIETE ALTE IN FIBRA> IL PESO INTESTINALE E LE FERMENTAZIONI> PROLIFERAZIONE DI E. COLI ENTEROTOSSICI> DIARREA< IP E TESSUTI MAGRI
SUINI IN ACCRESCIMENTO E SCROFE
LA DIGERIBILITA DELLA FIBRA AUMENTA CON IL PESO
LE SCROFE LATTANTI: ALTE RICHIESTE NUTRITIVE – DIETE POVERE IN FIBRA
SCROFE GESTANTI: RAZIONI MOLTO FIBROSE ALL’INIZIO DELLA GRAVIDANZA AUMENTANO LE DIMENSIONI DELLA NIDIATA
<ENERGIA ASSUNTA = PIU’ SVILUPPO SINCRONO DEGLI EMBRIONI E MINOR MORTALITA’ EMBRIONALE
> SENSIBILITA DEI TESSUTI PERIFERICI ALL’INSULINA = > QUOTA DI OVULAZIONE
RAZIONI ALTAMENTE FIBROSE RIDUCONO GLI ATTEGGIAMENTI STEREOTIPATI
FATTORI CHE INFLUENZANO LA DIGERIBILITA’ DELLA FIBRA :
ETA’ E PESO VIVO
LA DIGERIBILITA’ DELLA FIBRA AUMENTA CON IL PESO VIVO
> LE DIMENSIONI DEL GROSSO INTESTINO, < LA VELOCITA’ DI TRANSITO, > IL TEMPO DI FERMENTAZIONE
CAMBIO NELLA COMPOSIZIONE DELLA POPOLAZIONE MICROBICA
> L’ATTIVITA’ DELLA FLORA FIBROLITICA
FATTORI CHE INFLUENZANO LA DIGERIBILITA’ DELLA FIBRA:
TEMPO DI TRANSITO INTESTINALE
> LE DIMENSIONI DEL GROSSO INTESTINO = < VELOCITA’ DI TRANSITO = > TEMPO DI FERMENTAZIONE
LE SCROFE GESTANTI RICEVONO UNA PIU’ PICCOLA QUANTITA’ DI ALIMENTO IN RELAZIONE AL LORO PESO CORPOREO
PIU’ LENTO TRANSITO DELLE INGESTA
MAGGIOR CONTATTO DELL’ALIMENTO CON GLI ENZIMI ENDOGENI E LA MICROFLORA
> DIGERIBILITA’
FATTORI CHE INFLUENZANO LA DIGERIBILITA’ DELLA FIBRA :
GRADO DI LIGNIFICAZIONE
LA LIGNINA NON E’ DIGERIBILE
LA LIGNINA NON E’ FERMENTATA
NELLA PIANTA MATURA CELLULOSA ED EMICELLULOSE SI INTERSECANO CON LA LIGNINA: < DIGERIBILITA’
LA DIGERIBILITA’ E’ INVERSAMENTE PROPORZIONALE ALLA CONCENTRAZIONE DI LIGNINA
FATTORI CHE INFLUENZANO LA DIGERIBILITA’ DELLA FIBRA :
SDF VS IDF
SDF E’ PIU’ FACILMENTE, RAPIDAMENTE E COMPLETAMENTE FERMENTATA
PECTINE: ALTO WHC = > SUPERFICIE DI CONTATTO CON LA MICROFLORA
BETA GLUCANI: PARZIALE DEPOLARIZZAZIONE = RAPIDAMENTE DISPONIBILE PER LA MICROFLORA
IDF E’ IMPORTANTE LA PRESENZA ED IL LIVELLO DI LIGNINA
L’EMICELLULOSA TENDE AD ESSERE PIU’ DIGERIBILE DELLA CELLULOSA, COMUNQUE ENTRAMBE SONO PARZIALMENTE DIGERIBILI
ALCUNI TIPI DI IDF SONO TRASFORMATI A SDF
FATTORI CHE INFLUENZANO LA DIGERIBILITA’ DELLA FIBRA:
PROCESSO DI LAVORAZIONE
SBUCCIATURARIMUOVE LA FIBRA DEGLI STRATI ESTERNI: < TDF (SPECIALMENTE IDF)
MACINATURAHA EFFETTO SULLE PROPRIETA’ DI IDRATAZIONE DELLA FIBRAPOLPE DI BIETOLA MACINATE = < WHC E > L’ASSUNZIONE IDRICA
TRATTAMENTI A CALDOROTTURA DEI LEGAMI DEBOLI TRA LE CATENE DI POLISACCARIDI CON DEPOLARIZZAZIONE E SOLUBILIZZAZIONEPERDITA DI COMPONENTI FIBROSI NEI TRATTAMENTI CON ACQUAFORMAZIONE DI PRODOTTI DI REAZIONE DI MAILLARD = > CONTENUTO IN LIGNINAFORMAZIONE DI FRAZIONI AMIDO – RESISTENTIALTERAZIONI STRUTTURALI NELL’ARCHITETTURA DELLA PARETE CELLLARE
FATTORI CHE INFLUENZANO LA DIGERIBILITA’ DELLA FIBRA:
SUPPLEMENTAZIONE CON ENZIMI
ENZIMI DEGRADANTI GLI NSPBETA XILANASI, XILANASI, ARABINOXILANASI…
< VISCOSITA’ INTESTINALE> INTERAZIONE DEI NUTRIENTI NEL LUME INTESTINALE
> DIGERIBILITA’
11-1-00-ENZYTECHPIGLET-III.A.2.k\ALG\ENG\VARK\BIG\PROG\WET\
endo-NSP-asi
Le endo-glicanasi idrolizzano gli NSP in una zona a caso, riducendo rapidamente la viscosità della soluzione NSP .
11-1-00-ENZYTECHPIGLET-III.A.3.k\ALG\ENG\VARK\BIG\PROG\WET\
Idrolisi degli Idrolisi degli NSPNSP con con eessoo-NSP-as-NSP-asii
Le eso-glicanasi idrolizzano gli NSP con formazione di mono o disaccaridi.
11-1-00-ENZYTECHPIGLET-III.A.4.k\ALG\ENG\VARK\BIG\PROG\WET\
Idrolisi di un polisaccaride ramificato: arabinogalattano
endo-xylanasi
arabinosidasi
eso-xylanasi
β-xylosidasi
Attività di s accarificazione
FIBRA ALIMENTARI IN ALCUNI INGREDIENTI (I)
ingrediente SS FG NDF ADF ADL CELLU-LOSA
EMICEL-LULOSA
TDF SDF IDF
G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg
Orzo 867 46 187 55 10 45 132 149
Frumento tenero 868 22 124 31 10 21 93 97
Avena corticata 881 124 331 151 25 126 180 331
Avena decorticata 856 40 116 46 17 29 70 153
Mais 864 22 8 26 5 21 52 55 15 40
F.soia bassa prot 876 61 117 82 4 78 35 290 14 276
f. soia alta prot 876 30 78 47 3 4 31 242 12 230
Buccette soia 886 364 604 445 11 434 159 720 86 634
f. girasole non decor 887 255 411 293 101 192 118 450
f. girasole parz. deco 890 223 362 262 71 191 100 433
f. girasole decorticat 891 148 297 200 47 153 97 368
FIBRA ALIMENTARI IN ALCUNI INGREDIENTI (II)
ingrediente SS FG NDF ADF ADL CELLU-LOSA
EMICEL-LULOSA
TDF SDF IDF
G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg G/kg
Polpa di bietola 891 176 481 294 11 283 187 584 104 480
Polpa di limone 893 121 193 138 25 113 55 331
Polpa di pomodoro 874 159 259 180 50 130 79 291 96 195
Crusca di frumento 871 92 396 119 34 85 277 385
Crusca di riso 899 101 281 130 39 91 151 350 140 210
Erba medica 910 238 410 228 75 153 182 516 39 477
Lupino 888 137 262 165 16 149 97 361
Farina di colza 887 124 283 196 95 101 78 327
Farina di cocco 912 128 497 261 61 200 236 410
Risulta di birra 903 129 473 196 54 142 277 493
Stocchi di mais 500 172 335 195 33 162 140 387 15 372
Paglia di frumento 914 383 777 494 115 379 283 654 5 649
Paglia di avena 922 373 645 433 140 293 212 706 20 686
DIGERIBILITA’ DEGLI ALIMENTI (I)ingrediente WHC COEFFIC. DIG.
ENERGIACOEFFIC
. DIG. ROM G/kg suini scrofe
Orzo 1.16 81% 83% 42%
Frumento tenero 0.73 88% 89% 41%
Avena corticata 1.70 64% 68% 29%
Avena decorticata 84% 85% 47%
Mais 1.24 88% 91% 54%
F.soia bassa prot 2.60 85% 90% 85%
f. soia alta prot 2.60 88% 92% 87%
Buccette soia 4.37 47% 71% 51%
f. girasole non decor 3.04 52% 60% 30%
f. girasole parz. deco 3.10 59% 65% 35%
f. girasole decorticat 3.23 50%
DIGERIBILITA’ DEGLI ALIMENTI (II)ingrediente WHC COEFFIC. DIG. ENERGIA COEFFIC. DIG.
ROM
G/kg suini scrofe
Polpa di bietola 7.58 72% 81% 85%
Polpa di limone 3.93 74% 82% 78%
Polpa di pomodoro 71% 77% 78%
Crusca di frumento 2.92 57% 63% 36%
Crusca di riso 58% 65% 25%
Erba medica 2.50 44% 51% 51%
Lupino 77% 85% 87%
Farina di colza 67% 73% 58%
Farina di cocco 54% 60% 79%
Risulta di birra 52% 58% 34%
Stocchi di mais
Paglia di frumento 12% 18%
Paglia di avena
BUCCE E DIGERIBILITA’
G/KG SS NSP Cellulosa Arabinoxilani
frumento Farina 35 83% 60% 85%
Farina + aleurone 55 67% 47% 68%
Farina + pericarpo 62 50% 24% 50%
riso Farina 94 87% 84% 83%
Farina + aleurone 180 73% 35% 73%
Farina + pericarpo 177 14% 10% 0%
DF DIGERIBILITA’
•> LE BUCCE = < LA DIGERIBILITA’• LA CRUSCHE HANNO UNA ELEVATA PERCENTUALE DI FIBRA LIGNIFICATA INSOLUBILE
DIGERIBILITA’ DELLA FIBRA IN SUINI IN ACCRESCIMENTO (P) E NELLE SCROFE (S)
Crusca di frumento Fibra di mais Polpa di bietola
P S P S P S
FG 35% 38% 45% 79% 78% 82%
NDF 48% 51% 39% 81% 84% 89%
ADF 26% 33% 38% 82% 89% 92%
Cellulosa 25% 32% 38% 82% 87% 91%
Emicellulosa 62% 80% 38% 82% 88% 93%
NSP insolub 43% 50% 34% 81% 87% 91%
DF 38% 46% 32% 74% 82% 86%
DIGERIBILITA DI FARINA DI GIRASOLE E BUCCETTE DI SOIA
FARINA DI GIRASOLE: SCARSAMENTE DIGERIBILE
ALTA IN LIGNINA, SPECIE QUANDO CONTIENE PARTI DI BUCCIA
ALTA IN CELLULOSA
BUCCETTE DI SOIA: BASSA DIGERIBILITA’ NEI SUINI IN ACCRESCIMENTO
RELATIVAMENTE POVERA IN LIGNINA
MOLTO ALTA IN DF, SPECIALMENTE CELLULOSA
QUANDO LE CAPACITA’ FERMENTATIVE DELL’ANIMALE AUMENTANO PUO ESSERE MEGLIO DIGERITA ED IL COEFFICIENTE DI DIGERIBILITA’ SALE NOTEVOLMENTE
DIGERIBILITA’ DI POLPE DI BIETOLA ED ORZO
POLPE DI BIETOLAELEVATA PERCENTUALE DI PECTINE. PRONTAMENTE DIGERIBILI
L’EMICELLULOSA E’ MEGLIO DIGERITA DELLA CELLULOSA
WHC = STRUTTURA POROSA = > LA SUPERFICIE DI ATTACCO DEI BATTERI DELLA FERMENTAZIONE
NESSUN ELEVATO AUMENTO DI DIGERIBILITA’ NELLE SCROFE
ORZOPOICHE’ HA PIU’ ELEVATA FRAZIONE FIBROSA IL VALORE ENERGETICO PUO’ ESSERE PIU’ BASSO DEL FRUMENTO
CONCLUSIONI
LA PERCENTUALE DI DEGRADAZIONE DELLA FIBRA DIPENDE DA:
COMPOSIZIONE CHIMICA DELLA FIBRA
GRADO DI LIGNIFICAZIONE
SOLUBILITA’ DELLA FIBRA
EFFETTI DEI PROCESSI DI LAVORAZIONE O SUPPLEMENTAZIONE ENZIMATICA
FATTORI RELATIVI ALL’OSPIITEETA’ E PESO CORPOREO
GRADO DI SVILUPPO DELLA MICROFLORA DEL GROSSO INTESTINO
TEMPO DI TRANSITO INTESTINALE
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
