L’organismo può immagazzinare energia prontamente spendibile sotto forma di energia chimica (ATP, NADPH, NADH ecc… Vale a dire legami ad alta energia che la liberano scindendosi per idrolisi: quasi sempre è implicato il gruppo fosforico). L’energia meccanica viene spesa dai muscoli per l’attività contrattile, L’energia termica che serve a mantenere costante la temperatura (animali omeotermi:) Ma ogni processo di trasformazione che implichi spesa di energia ne libera una quota sotto forma di calore (energia termica).

L’energia chimica (ATP, NADPH, NADH ecc…) è più “qualitativa” di quella termica o meccanica in quanto può essere convertita in energia meccanica o energia termica ma il processo inverso non è possibile

Ossidazione principi nutritivi con produzione di energia chimica e liberazione di energia termica (rendimento sempre inferiore a 1 o 100%) (CATABOLISMO)  Sintesi di costituenti organici alimentari Con trasformazione di energia chimica e liberazione di energia termica (rendimento sempre inferiore a 1 o 100%) (ANABOLISMO)

METABOLISMO BASALE ANIMALE A DIGIUNO energia necessaria per: lavoro meccanico (attività muscolare essenziale) lavoro chimico (sostanze disciolte in controgradiente) L’ENERGIA CHIMICA DEGLI ALIMENTI UTILIZZATA PER IL LAVORO MUSCOLARE E CHIMICO NECESSARIO PER IL MANTENIMENTO VIENE TRASFORMATA IN CALORE. NELL’ANIMALE A DIGIUNO LA QUANTITA’ DI CALORE PRODOTTO E’ UGUALE ALL’ENERGIA DEI TESSUTI CHE E’ STATA CATABOLIZZATA E, SE MISURATA IN DETERMINATE CONDIZIONI, E’ NOTA COME METABOLISMO BASALE.

VALORI DEL METABOLISMO BASALE (produzione di calore a riposo in condizioni di neutralità termica)

UTILIZZAZIONE DELL’ENERGIA LORDA (O GREZZA) ENTRATE USCITE ENERGIA GREZZA o LORDA ENERGIA DIGERIBILE FECI ENERGIA METABOLIZZABILE METANO URINE ENERGIA NETTA EXTRACALORE

FABBISOGNI ENERGETICI DEGLI ANIMALI MANTENIMENTO METABOLISMO BASALE TERMOGENESI DI ADATTAMENTO TERMOGENESI ALIMENTARE ATTIVITA’ FISICA PRODUZIONE ENERGIA DEI PRODOTTI ZOOTECNICI ENERGIA LEGATA ALLE SINTESI METABOLICHE azione dinamico-specifica

ENERGIA LORDA (E.L.) Si misura in bomba calorimetrica La quantità di energia chimica presente in un alimento è valutata dalla sua conversione in energia termica e determinata dal calore prodotto La quantità di calore sviluppata dalla completa ossidazione di una unità di peso di un determinato alimento è nota come ENERGIA LORDA o CALORE DI COMBUSTIONE di quell’alimento Si misura in bomba calorimetrica grassi 2,5 volte il calore di combustione dei carboidrati (rapporto C/H > nei grassi (minore stato di ossidazione) proteine > carboidrati molti alimenti: E.L. = 18,5 MJ/kg s.s. (4,42 Mcal/kg s.s.)

VALORI DI ENERGIA LORDA (MJ/kg di sostanza secca) Glucosio 15,6 Amido 17,7 PRINCIPI ALIMENTARI Cellulosa 17,5 Caseina 24,5 Grasso del latte 38,5 Grasso (da semi oleaginosi) 39,0 Acetico 14,6 PRODOTTI DELLA FERMENTAZIONE Propionico 20,8 Acidi grassi volatili Butirrico 24,9 Metano 55,0 Muscolo 23,6 TESSUTI ANIMALI Grasso 39,3 Granella di mais 18,5 Grani di avena 19,6 Paglia di avena 18,5 ALIMENTI Farina di estrazione di lino 21,4 Fieno di prato 18,9 Latte (al 4% di grasso) 24,9

ENERGIA DIGERIBILE (E.D.) Prima perdita di energia = energia contenuta nelle feci E.D. APPARENTE = E. Lorda - energia persa con le feci pecore: consumano 1,63 kg s.s. di fieno (E.L. = 18,0 MJ/kg s.s.)  ENERGIA LORDA INGERITA = 29,3 MJ Feci 0,76 kg s.s. con 18,7 MJ/kg s.s. ENERGIA PERSA CON LE FECI = 14,2 MJ DIGERIBILITA’ APPARENTE = (29,3 - 14,2)/29,3 = 51,53% ENERGIA DIGERIBILE = 29,3*0,5153 = 15,1 MJ (29,3 - 14,2)

ENERGIA METABOLIZZABILE (E.M.) Altre perdite = urine + gas combustibile ENERGIA METABOLIZZABILE = E. Digeribile - E. urine - E. gas energia urina: urea acido ippurico creatinina allantoina acido glucuronico acido citrico energia gas: metano (legata all’ingestione dell’alimento)

ENERGIA NETTA DI MANTENIMENTO (calore) ENERGIA NETTA DI PRODUZIONE ENERGIA NETTA E RITENZIONE DI ENERGIA E.M. - incremento metabolico = ENERGIA NETTA Energia Netta è la quota disponibile per l’animale per il mantenimento e per le varie attività produttive ENERGIA NETTA DI MANTENIMENTO (calore) ENERGIA NETTA DI PRODUZIONE (accrescimento, grasso, latte, uova, lana)  ENERGIA RITENUTA DALL’ANIMALE

PER OGNI ALIMENTO AVREMO QUINDI UN VALORE DI: ENERGIA LORDA ENERGIA DIGERIBILE ENERGIA METABOLIZZABILE + VALROI DI ENERGIA NETTA: DI MANTENIMENTO, DI ACCRESCIMENTO DI GESTAZIONE DI PRODUZIONE DI LATTE DI PRODUZIONE DI UOVA

CALORIMETRIA ANIMALE: METODI DI STIMA DEL CALORE PRODOTTO E RITENZIONE DI ENERGIA Per studiare in quale misura l’energia metabolizzabile dell’alimento è usata dall’animale, è necessario misurare: a) calore prodotto dall’animale b) energia ritenuta dall’animale valutata direttamente con mezzi fisici (calorimetro per animali) CALORIMETRIA DIRETTA stimata controllando gli scambi respiratori degli animali (camera respiratoria) CALORIMETRIA INDIRETTA stimare la ritenzione di energia attraverso il bilancio del C e dell’N (camera respiratoria)

VARIAZIONE DEL RENDIMENTO DELL’E. M VARIAZIONE DEL RENDIMENTO DELL’E.M. NEI RUMINANTI IN FUNZIONE DELLA CONCENTRAZIONE ENERGETICA DELLA RAZIONE 0,755 k km = 0,554 + 0,287 q kl = 0,60 + 0,24 (q - 0,57) kf = 0,006 + 0,78 q MANTENIMENTO 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,669 0,619 LATTAZIONE 0,583 0,552 INGRASSO 0,318 q = E.M./E.L. 0,40 0,50 0,60 0,70

CALCOLO DEL VALORE ENERGETICO DEGLI ALIMENTI SECONDO IL METODO DELLE UNITA’ FORAGGERE LATTE Il contenuto in UF.L. dei foraggi e mangimi si ottiene quindi dividendo la loro E.N.l di 1 kg di orzo standard cioè per 1.700: Valore in U.F.L. = E.N.l/1.700

TIPI DI UNITA FORAGGERE Poiché si riconosce che il valore energetico di un alimento non è unico e costante ma varia in funzione di molti parametri, ecco che si arriva alle due unità di misura: UNITA’ FORAGGERA LATTE (U.F.L.) UNITA’ FORAGGERA CARNE (U.F.C.) U.F.L. = quantità di Energia Netta apportata da 1 kg di orzo di riferimento standard alle bovine in lattazione e fissata nel latte prodotto o nelle riserve corporee U.F.C. = quantità di Energia Netta apportata da 1 kg di orzo di riferimento standard a bovini all’ingrasso alimentati ad un livello di produzione (L.P.A.) pari a 1,5 1 U.F.L. = 1.700 kcal (7,11 MJ) E.N.l 1 U.F.C. = 1.820 kcal (7,61 MJ) E.N.a U.F.L. = E.M. x kl 1.700 U.F.C. = E.M. x kma 1.820

CARATTERISTICHE DELL’ORZO STANDARD DI RIFERIMENTO