L’energia meccanica viene spesa dai muscoli per l’attività L’energia meccanica viene spesa dai muscoli per l’attività contrattile,contrattile,

L’energia termica che serve a mantenere costante la L’energia termica che serve a mantenere costante la temperatura (animali omeotermi:)temperatura (animali omeotermi:)

Ma ogni processo di trasformazione che implichi spesa di Ma ogni processo di trasformazione che implichi spesa di energia ne libera una quota sotto forma di calore (energia energia ne libera una quota sotto forma di calore (energia

termica).termica).

L’organismo può immagazzinare energia prontamente L’organismo può immagazzinare energia prontamente spendibile sotto forma di energia chimica (ATP, spendibile sotto forma di energia chimica (ATP, NADPH, NADPH,

NADH ecc… Vale a dire legami ad alta energia che la liberano scindendosi per idrolisi: NADH ecc… Vale a dire legami ad alta energia che la liberano scindendosi per idrolisi: quasi sempre è implicato il gruppo fosforico).quasi sempre è implicato il gruppo fosforico).

energia meccanica oenergia meccanica oenergia termica ma il processo inverso non è possibileenergia termica ma il processo inverso non è possibile

L’energia chimica (ATP, L’energia chimica (ATP, NADPH, NADH ecc…)NADPH, NADH ecc…)

è più “qualitativa” di quella termica o meccanica in è più “qualitativa” di quella termica o meccanica in quanto può essere convertita in quanto può essere convertita in

OssidazioneOssidazione principi nutritivi principi nutritivicon produzione di energia chimicacon produzione di energia chimica

e liberazione di energia termica (rendimento sempre e liberazione di energia termica (rendimento sempre inferiore a 1 o 100%)inferiore a 1 o 100%)

((CATABOLISMOCATABOLISMO))

SintesiSintesi di costituenti organici alimentari di costituenti organici alimentariCon trasformazione di energia chimica e liberazione Con trasformazione di energia chimica e liberazione di energia termica (rendimento sempre inferiore a 1 di energia termica (rendimento sempre inferiore a 1

o 100%)o 100%)

((ANABOLISMOANABOLISMO))

ANIMALE A DIGIUNOANIMALE A DIGIUNOenergia necessaria per:energia necessaria per:

lavoro meccanico (attività muscolare essenziale)lavoro meccanico (attività muscolare essenziale)lavoro chimico (sostanze disciolte in controgradiente)lavoro chimico (sostanze disciolte in controgradiente)

L’ENERGIA CHIMICA DEGLI ALIMENTI UTILIZZATA PER IL L’ENERGIA CHIMICA DEGLI ALIMENTI UTILIZZATA PER IL LAVORO MUSCOLARE E CHIMICO NECESSARIO PER IL LAVORO MUSCOLARE E CHIMICO NECESSARIO PER IL MANTENIMENTO VIENE TRASFORMATA IN CALORE.MANTENIMENTO VIENE TRASFORMATA IN CALORE.

NELL’ANIMALE A DIGIUNO LA QUANTITA’ DI NELL’ANIMALE A DIGIUNO LA QUANTITA’ DI CALORE PRODOTTO E’ UGUALE ALL’ENERGIA DEI CALORE PRODOTTO E’ UGUALE ALL’ENERGIA DEI TESSUTI CHE E’ STATA CATABOLIZZATA E, SE TESSUTI CHE E’ STATA CATABOLIZZATA E, SE MISURATA IN DETERMINATE CONDIZIONI, E’ NOTA MISURATA IN DETERMINATE CONDIZIONI, E’ NOTA COME METABOLISMO BASALE.COME METABOLISMO BASALE.

METABOLISMO BASALE

ppeessoo kkgg

kkccaall//ttoottaallii//ggiioorrnnoo kkccaall//kkgg ppeessoo kkccaall//mm22 ssuuppeerrffiicciiee

CCOOLLIIBBRRII'' 00,,0011 22,,22 222200 ------ TTOOPPOO 00,,11 1122,,55 112255 11118855 CCAAVVIIAA 00,,55 ------ ------ 11224466 GGAALLLLIINNAA FFAARRAAOONNAA 11 7700 7700 ------ GGAALLLLIINNAA OOVVAAIIOOLLAA 22 112200 6600 994433 CCAANNEE 1100 440000 4400 ------ CCAANNEE 1155 777733 ------ 11003399 MMAAIIAALLEE 440000 22..220000 2222 11007744 CCAAVVAALLLLOO 444411 44..998833 1111,,33 994488 BBOOVVIINNAA DDAA LLAATTTTEE 550000 77..550000 1155 ------ TTOORROO 11..000000 1122..550000 1122,,55 ------ BBAALLEENNAA 1100..000000 7700..000000 77 ------ UUOOMMOO 7700 11..770000 2244 11004422

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

ENERGIA GREZZA o LORDAENERGIA GREZZA o LORDA

ENERGIA DIGERIBILEENERGIA DIGERIBILE

ENERGIAENERGIAMETABOLIZZABILEMETABOLIZZABILE

ENERGIAENERGIANETTANETTA

FECIFECI

METANOMETANOURINEURINE

EXTRACALOREEXTRACALORE

USCITEUSCITE

UTILIZZAZIONE DELL’ENERGIA LORDA (O GREZZA)

ENTRATEENTRATE

FABBISOGNI ENERGETICIDEGLI ANIMALI

• METABOLISMO BASALEMETABOLISMO BASALE

• TERMOGENESI DI ADATTAMENTOTERMOGENESI DI ADATTAMENTO

• TERMOGENESI ALIMENTARETERMOGENESI ALIMENTARE

• ATTIVITA’ FISICAATTIVITA’ FISICA

• ENERGIA DEI PRODOTTI ZOOTECNICIENERGIA DEI PRODOTTI ZOOTECNICI

• ENERGIA LEGATA ALLE SINTESI METABOLICHEENERGIA LEGATA ALLE SINTESI METABOLICHE

azione dinamico-specificaazione dinamico-specifica

MANTENIMENTOMANTENIMENTO

PRODUZIONEPRODUZIONE

ENERGIA LORDA (E.L.)

La quantità di energia chimica presente in un alimento è valutata dalla La quantità di energia chimica presente in un alimento è valutata dalla sua conversione in energia termica e determinata dal calore prodottosua conversione in energia termica e determinata dal calore prodotto

La quantità di calore sviluppata dalla completa ossidazione di una La quantità di calore sviluppata dalla completa ossidazione di una unità di peso di un determinato alimento è nota come unità di peso di un determinato alimento è nota come ENERGIA ENERGIA LORDA o CALORE DI COMBUSTIONELORDA o CALORE DI COMBUSTIONE di quell’alimento di quell’alimento

Si misura in bomba calorimetricagrassi 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.)

Glucosio 15,6Glucosio 15,6Amido 17,7Amido 17,7Cellulosa 17,5Cellulosa 17,5Caseina 24,5Caseina 24,5Grasso del latte 38,5Grasso del latte 38,5Grasso (da semi oleaginosi) 39,0Grasso (da semi oleaginosi) 39,0

Acetico 14,6Acetico 14,6Propionico 20,8Propionico 20,8Butirrico 24,9Butirrico 24,9Metano 55,0Metano 55,0

Muscolo 23,6Muscolo 23,6Grasso 39,3Grasso 39,3

Granella di mais 18,5Granella di mais 18,5Grani di avena 19,6Grani di avena 19,6Paglia di avena 18,5Paglia di avena 18,5Farina di estrazione di lino 21,4Farina di estrazione di lino 21,4Fieno di prato 18,9Fieno di prato 18,9Latte (al 4% di grasso) 24,9Latte (al 4% di grasso) 24,9

Acidi grassi volatiliAcidi grassi volatili

PRINCIPIPRINCIPIALIMENTARIALIMENTARI

PRODOTTI DELLAPRODOTTI DELLAFERMENTAZIONEFERMENTAZIONE

TESSUTI ANIMALITESSUTI ANIMALI

ALIMENTIALIMENTI

VALORI DI ENERGIA LORDA(MJ/kg di sostanza secca)

ENERGIA DIGERIBILE (E.D.)

Prima perdita di energia = energia contenuta nelle feciPrima perdita di energia = energia contenuta nelle feci

E.D. APPARENTE = E. Lorda - energia persa con le feciE.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.)pecore: consumano 1,63 kg s.s. di fieno (E.L. = 18,0 MJ/kg s.s.)

ENERGIA LORDA INGERITA = 29,3 MJENERGIA LORDA INGERITA = 29,3 MJ

Feci 0,76 kg s.s. con 18,7 MJ/kg s.s.Feci 0,76 kg s.s. con 18,7 MJ/kg s.s.

ENERGIA PERSA CON LE FECI = 14,2 MJENERGIA PERSA CON LE FECI = 14,2 MJ

DIGERIBILITA’ APPARENTE = (29,3 - 14,2)/29,3 = 51,53%DIGERIBILITA’ APPARENTE = (29,3 - 14,2)/29,3 = 51,53%

ENERGIA DIGERIBILE = 29,3*0,5153 = 15,1 MJ (29,3 - 14,2)ENERGIA DIGERIBILE = 29,3*0,5153 = 15,1 MJ (29,3 - 14,2)

ENERGIA METABOLIZZABILE (E.M.)

Altre perdite = urine + gas combustibileAltre perdite = urine + gas combustibile

ENERGIA METABOLIZZABILE = E. Digeribile - E. urine - E. gasENERGIA METABOLIZZABILE = E. Digeribile - E. urine - E. gas

energia urina:energia urina: ureaureaacido ippuricoacido ippuricocreatininacreatininaallantoinaallantoinaacido glucuronicoacido glucuronicoacido citricoacido citrico

energia gas:energia gas: metano (legata all’ingestione dell’alimento)metano (legata all’ingestione dell’alimento)

ENERGIA NETTA E RITENZIONE DI ENERGIA

E.M. - incremento metabolico = ENERGIA NETTAE.M. - incremento metabolico = ENERGIA NETTA

Energia Netta è la quota disponibile per l’animaleEnergia Netta è la quota disponibile per l’animaleper il mantenimento e per le varie attività produttiveper il mantenimento e per le varie attività produttive

ENERGIA NETTA DI MANTENIMENTOENERGIA NETTA DI MANTENIMENTO(calore)(calore)

ENERGIA NETTA DI PRODUZIONEENERGIA NETTA DI PRODUZIONE(accrescimento, grasso, latte, uova, lana)(accrescimento, grasso, latte, uova, lana)

ENERGIA RITENUTA DALL’ANIMALEENERGIA RITENUTA DALL’ANIMALE

PER OGNI ALIMENTO AVREMO QUINDIUN VALORE DI:1. ENERGIA LORDA2. ENERGIA DIGERIBILE3. ENERGIA METABOLIZZABILE+ VALROI DI ENERGIA NETTA:1. DI MANTENIMENTO,2. DI ACCRESCIMENTO3. DI GESTAZIONE4. DI PRODUZIONE DI LATTE5. 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 Per studiare in quale misura l’energia metabolizzabile dell’alimento è usata dall’animale, è necessario misurare:usata dall’animale, è necessario misurare:

a) calore prodotto dall’animalea) calore prodotto dall’animaleb) energia ritenuta dall’animaleb) energia ritenuta dall’animale

valutata direttamente con mezzi fisici (calorimetro per animali)valutata direttamente con mezzi fisici (calorimetro per animali)CALORIMETRIA DIRETTACALORIMETRIA DIRETTA

stimata controllando gli scambi respiratori degli animali (camera respiratoria)stimata controllando gli scambi respiratori degli animali (camera respiratoria)CALORIMETRIA INDIRETTACALORIMETRIA INDIRETTA

stimare la ritenzione di energia attraverso il bilancio del C e dell’Nstimare la ritenzione di energia attraverso il bilancio del C e dell’N(camera respiratoria)(camera respiratoria)

MANTENIMENTO

MANTENIMENTO

LATTAZIONE

LATTAZIONE

INGRASSO

INGRASSO

0,700,70

0,600,60

0,500,50

0,400,40

0,300,30

000,400,40 0,500,50 0,600,60 0,700,70

0,6690,669

0,5830,583

0,3180,318

0,7550,755

0,6190,619

0,5520,552

kk

q = E.M./E.L.q = E.M./E.L.

kkmm = 0,554 + 0,287 q = 0,554 + 0,287 q

kkll = 0,60 + 0,24 (q - 0,57) = 0,60 + 0,24 (q - 0,57)

kkff = 0,006 + 0,78 q = 0,006 + 0,78 q

VARIAZIONE DEL RENDIMENTO DELL’E.M. NEI RUMINANTI IN FUNZIONE DELLA CONCENTRAZIONE

ENERGETICA DELLA RAZIONE

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 Il contenuto in UF.L. dei foraggi e mangimi si ottiene quindi dividendo la loro E.N.loro E.N.ll di 1 kg di orzo standard cioè per 1.700: di 1 kg di orzo standard cioè per 1.700:

Valore in U.F.L. = E.N.Valore in U.F.L. = E.N.ll/1.700/1.700

U.F.L. = quantità di Energia Netta apportata da 1 kg di orzo di riferimento standard alle 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 corporeebovine 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 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 1,5bovini all’ingrasso alimentati ad un livello di produzione (L.P.A.) pari a 1,5

TIPI DI UNITA FORAGGERETIPI DI UNITA FORAGGEREPoiché si riconosce che il valore energetico di un alimento non è unico e costante ma 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:varia in funzione di molti parametri, ecco che si arriva alle due unità di misura:

UNITA’ FORAGGERA LATTE (U.F.L.)UNITA’ FORAGGERA LATTE (U.F.L.)UNITA’ FORAGGERA CARNE (U.F.C.)UNITA’ FORAGGERA CARNE (U.F.C.)

1 U.F.L. = 1.700 kcal (7,11 MJ) E.N.1 U.F.L. = 1.700 kcal (7,11 MJ) E.N. ll

1 U.F.C. = 1.820 kcal (7,61 MJ) E.N.1 U.F.C. = 1.820 kcal (7,61 MJ) E.N.aa

U.F.L. =E.M. x kl

1.700U.F.C. =

E.M. x kma

1.820

CARATTERISTICHE DELL’ORZOSTANDARD DI RIFERIMENTO

SSoossttaannzzaa sseeccccaa 8877,,0000 %% CCeelllluulloossaa ggrreeggggiiaa 44,,3366 %% PPrrootteeiinnaa ggrreeggggiiaa 1100,,5500 %% GGrraassssii ggrreeggggii 11,,9933 %% DDiiggeerriibbiilliittàà ddeellllaa SS..OO.. ((ddSSOO)) 8866,,0000 %% DDiiggeerriibbiilliittàà ddeellll''eenneerrggiiaa ((ddEE)) 8833,,77 %% EEnneerrggiiaa LLoorrddaa 33..885500 kkccaall//kkgg EEnneerrggiiaa DDiiggeerriibbiillee ((EE..LL.. xx 00,,883377)) 33..222222 kkccaall//kkgg EEnneerrggiiaa MMeettaabboolliizzzzaabbiillee ((EE..DD.. xx 00,,883399)) 22..770022 kkccaall//kkgg EEnneerrggiiaa NNeettttaa LLaattttee ((EE..MM.. xx 00,,663322)) 11..770088 kkccaall//kkgg (( 11..770000))