Fibra Punto di vista alimentare: Materiale presente negli alimenti lentamente digeribile o indigeribile che occupa spazio nel tratto gastrointestinale. (D.R. Mertens) 26/12/2018

Costituenti della Parete Cellulare. Fibra Punto di vista del vegetale: Costituenti della Parete Cellulare. 26/12/2018

COMPOSIZIONE CHIMICA SEMPLIFICATA DELLE PARETI E DEL CONTENUTO DI UNA CELLULA VEGETALE cellulare Pareti cellulari proteine lipidi zuccheri amido acidi organici azoto non proteico minerali solubili emicellulosa cellulosa lignina+cutina silice 26/12/2018

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 sinapilico). ALTAMENTE RESISTENTE AD ACIDI ED ALCALI. 26/12/2018

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. 26/12/2018

FIBRA corrisponde alle pareti della cellula vegetale considerazioni corrisponde alle pareti della cellula vegetale 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 26/12/2018

DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREZZA FINALITÀ: STIMARE LA QUANTITÀ DELLE COMPONENTI NON DIGERIBILI DALL’ANIMALE CHE CONDIZIONANO LA DIGERIBILITA’ DEGLI ALIMENTI 26/12/2018

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. PUÒ DARE FALSI POSITIVI (PARTE DELLE CENERI) 26/12/2018

DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREZZA MODALITA’: METODO UFFICIALE: WEENDE 1.estrazione lipidi (etere o acetone) 2.H2SO4 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 26/12/2018

FRAZIONAMENTO DEI DIVERSI COMPONENTI DELLA SOSTANZA ORGANICA DEGLI ALIMENTI SECONDO IL METODO DELL’ANALISI CLASSICA (Weende) INRA, 1988 26/12/2018

PERCENTUALI DELLE QUANTITA’ ORIGINALI DI LIGNINA, PENTOSANI E CELLULOSA SOLUBILIZZATI NELLA DETERMINAZIONE DELLA FIBRA GREGGIA. 26/12/2018

COMPOSIZIONE DEGLI ESTRATTIVI INAZOTATI IN ALIMENTI DIVERSI Amidi e carboidrati solubili in acqua 75 50 25 L E = emicellulose C = cellulosa L = lignina C E L C L L E C L ESTRATTIVI INAZOTATI (%) L C E C C E E E mais granella avena granella crusca di frutti erba medica paglia di grano fleolo 26/12/2018

PRINCIPALI GLUCIDI CITOPLASMATICI E COSTITUENTI PARIETALI (INRA 1981)  1-3 galattani Strutturali (pareti cellulari) Non strutturali (contenuto cellulare) polisaccaridi fibrosi della matrice di riserva intermedi metabolici cellulosa emicellulosa pectine-gomme e mucillagini amidi fruttosani zuccheri liberi  1-4 glucani  1-4 xilani  1-4 gluco/ galattomannani  1-4 galatturonani arabinoxilani  1-4, 1-6 glucani  2-1, 2-6 fruttani glucosio xilosio galattosio, ecc. 26/12/2018

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. 26/12/2018

N.D.F. NDF alimento macinato+sodiolaurilsolfato (ebollizione x 1h)  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 26/12/2018

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. 26/12/2018

A.D.F. QUESTO RESIDUO COSTITUISCE LA FRAZIONE ADF METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE (VAN SOEST, 1967) A.D.F. ADF alimento macinato + bromuro di cetiltrimetilammonio in H2SO4 1N (ebollizione x 1h)  filtrazione essiccazione (100 °C x 8h)  pesata QUESTO RESIDUO COSTITUISCE LA FRAZIONE ADF 26/12/2018

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. 26/12/2018

A.D.L. ADL residuo ADF trattato con H2SO4 72% v/v a freddo (3h)  METODO DELLE FRAZIONI FIBROSE:VAN SOEST A.D.L. ADL residuo ADF trattato con H2SO4 72% v/v a freddo (3h)  essiccazione in stufa  pesata incenerimento  pesata LA DIFFERENZA TRA LE DUE PESATE COSTITUISCE LA FRAZIONE ADL 26/12/2018

TRATTAMENTI ANALITICI SEQUENZIALI DI ALIMENTI SOTTOPOSTI AL SISTEMA DETERGENTE(1) (1)Il pretrattamento con detergente neutro solubilizza i tannini, le pectine, le proteine e parte della silice che diversamente contribuirebbero al contenuto di ADF. Il trattamento con permanganato rimuove i tannini e la lignina, ma non la cutina. 26/12/2018

ANALISI SEQUENZIALE DELLE COMPONENTI FIBROSE CAMPIONE DA ANALIZZARE COMPONENTI CELLULARI SOLUBILI Estrazione con detergente neutro N.D.F. EMICELLULOSE (come differenza) Estrazione con detergente acido A.D.F. CELLULOSA (come differenza) Idrolisi con acido solforico 72% LIGNINA CUTINA LIGNINA (come differenza) Ossidazione con permanganato di K 26/12/2018 CUTINA

WEENDE E VAN SOEST A CONFRONTO Fieno di prato stabile E.I. fibra ceneri lipidi proteina 41,11 39,23 9,37 1,89 8,40 SISTEMA WEENDE 40,92 cellulosa 23,22 emicellulosa 2,43 zuccheri amidi NFC ADL ADF NDF - - - 6,01 10,19 51,11 74,33 VAN SOEST 26/12/2018

WEENDE E VAN SOEST A CONFRONTO I VANTAGGI OFFERTI DAI DATI ANALITICI SECONDO VAN SOEST SONO PIU’ EVIDENTI QUANDO SI TRATTA DI CONFRONTARE ALIMENTI DIVERSI DATI SECONDO WEENDE Fibra greggia 19,66 16,43 3,23 Estrattivi inazotati 67,33 65,27 2,06 F.G. + E.I. 86,99 81,70 5,29 POLPE DI BIETOLA SEMOLA GLUTINATA DI MAIS differenze DATI SECONDO VAN SOEST 65,74 65,77 0,03 NDF amidi zuccheri 60,46 37,50 22,96 NDF 35,54 12,72 22,82 ADF --- 1,8 -1,8 ADL --- 28,27 -28,27 amidi 5,28 --- zuccheri POLPE DI BIETOLA SEMOLA GLUTINATA DI MAIS differenze 26/12/2018

COMPOSIZIONE GLUCIDICA DI ALCUNI ALIMENTI ZOOTECNICI (dati in % s.s.) ALIMENTO WEENDE VAN SOEST FORAGGI VERDI P.G. L.G. ceneri F.G. E.I. NDF ADF ADL NFC amidi zuccheri erba mazzolina 18,4 4,9 11,3 24,7 40,7 55,0 31,0 3,0 10,4 n.d. trifoglio pratense 19,4 5,0 10,2 23,2 42,2 40,0 4,0 25,4 --- 3,9 26/12/2018

COMPOSIZIONE GLUCIDICA DI ALCUNI ALIMENTI ZOOTECNICI (dati in % s.s.) ALIMENTO WEENDE VAN SOEST FIENI P.G. L.G. ceneri F.G. E.I. NDF ADF ADL NFC amidi zuccheri medica bottoni fiorali 23,0 4,0 10,2 20,5 42,3 38 28,0 5,0 24,8 --- medica inizio fioritura 20,0 3,8 9,2 22,0 45,0 40 29,0 7,9 27,0 medica fioritura 50% 17,0 2,6 9,1 26,0 45,3 46 35,0 9,0 25,3 festuca 16,4 6,1 25,5 42,9 63 3,0 5,4 loiessa 5,5 0,9 8,4 36,3 48,9 69 16,2 26/12/2018

COMPOSIZIONE GLUCIDICA DI ALCUNI ALIMENTI ZOOTECNICI (dati in % s.s.) ALIMENTO WEENDE VAN SOEST MANGIMI SEMPLICI P.G. L.G. ceneri F.G. E.I. NDF ADF ADL NFC amidi zuccheri mais 10,0 4,3 1,6 2,6 81,5 9,0 3,0 2,0 75,1 72,4 2,1 frumento tenero 11,3 1,9 1,8 26, 82,4 14,0 4,0 --- 71,0 66,3 orzo 13,5 5,7 76,1 19,0 7,0 62,8 58,6 soia f.e. 49,9 1,5 7,3 8,4 32,9 16,3 25,0 3,8 11,5 polpe di bietola 9,7 0,6 4,4 19,8 65,5 54,0 33,0 31,3 crusca di frumento 17,1 6,9 60,3 54,1 15,0 20,6 17,7 5,1 26/12/2018

La Fibra in alimentazione animale Digeribilità dei principi nutritivi - Fibra Valore nutritivo degli alimenti + (Effetto Zavorra) Favorisce la motilità intestinale 26/12/2018

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 26/12/2018

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) 26/12/2018

Effetti della riduzione della lunghezza di taglio dei foraggi (trinciatura corta) Sull’attività del digerente Ingestione Velocità di transito Velocità di digestione 26/12/2018

DIGERIBILITÀ INGESTA - ESCRETA DIGERIBILITA’ = INGESTA Parte che non è escreta con le feci e che quindi è stata assorbita nell’apparato digerente dell’animale INGESTA - ESCRETA INGESTA DIGERIBILITA’ = 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% 26/12/2018

RELAZIONE TRA LA DIGERIBILITA’ DELLA SOSTANZA ORGANICA E IL TENORE IN FIBRA GREZZA DI ALCUNI ALIMENTI CONCENTRATI 26/12/2018

RELAZIONI TRA IL CONTENUTO IN LIGNINA (ADL) E IN FIBRA GREGGIA DI ALCUNI ALIMENTI 26/12/2018

DI ALCUNI ALIMENTI CONCENTRATI RELAZIONI TRA LA DIGERIBILITÀ DELLA FIBRA GREZZA E IL TENORE IN LIGNINA DI ALCUNI ALIMENTI CONCENTRATI 26/12/2018

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). 26/12/2018

DIGERIBILITÀ Melasso (saccarosio), Grassi (trigliceridi), 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 26/12/2018

DIGERIBILITÀ Cereali in ordine decrescente di digeribilità o crescente per contenuto di fibra (rapporto tegumento/endosperma): Frumento, Mais, Sorgo, Orzo, Avena, Fibra 26/12/2018

Degradabilità ruminale dell'amido di diversi cereali Frumento Orzo Mais Sorgo 26/12/2018

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 26/12/2018

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 26/12/2018

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benessere dell'animale Foraggi giovani + Energia + Proteina + Vitamine-Provitamine (es. E, caroteni, bioflavonoidi) - Minerali + Disponibilità-digeribilità di tutti i nutrienti. Migliore salute e benessere dell'animale 26/12/2018