Carboidrati Flashcards
Quali sono le fonti di nutrienti che costituiscono tra il 60% e il 70% della dieta degli animali ruminanti, svolgendo un ruolo essenziale nel loro metabolismo?
Queste fonti di nutrienti sono principalmente costituite dai carboidrati fibrosi, che includono sia la frazione strutturale (pareti cellulari) che non strutturale (contenuto delle cellule vegetali). Questi carboidrati forniscono monosaccaridi che servono come fonte energetica principale per i microbi presenti nel rumine degli animali ruminanti. Essi sono cruciali sia per il metabolismo che per l’anabolismo degli animali, influenzando direttamente la loro salute e la loro capacità di crescita.
Esempi di carboidrati strutturali e non strutturali
- Non strutturali: acidi organici, zuccheri, amidi, pectine
- Strutturali: Pectine, beta glucani, emicellulose, cellulosa.
Quali sono le fonti principali di carboidrati che gli animali possono digerire?
Gli animali possono digerire carboidrati complessi come amido, saccarosio e lattosio grazie agli enzimi presenti nel loro tratto digerente. Inoltre, i batteri nel rumine dei ruminanti sono in grado di digerire i polisaccaridi delle pareti cellulari vegetali.
Qual è il ruolo dei carboidrati come prebiotici nella dieta degli animali?
I carboidrati, in particolare le fibre, possono agire come prebiotici fornendo un substrato per la crescita di batteri benefici nell’intestino degli animali. Questo supporta la salute intestinale e contribuisce al benessere generale degli animali.
Come influenzano i diversi tipi di carboidrati la dieta degli animali?
I carboidrati provenienti da fonti come le pareti cellulari vegetali e altri composti vegetali complessi non solo forniscono energia agli animali, ma anche sostanze nutritive essenziali e supporto per la flora intestinale.
Qual è la proporzione media dei carboidrati nella sostanza secca dei vegetali e come vengono utilizzati dagli animali?
In media, i carboidrati costituiscono circa i 3/4 della sostanza secca dei vegetali. Gli animali li utilizzano principalmente come fonte di energia.
Qual è la differenza tra carboidrati propriamente detti e glucidi?
I carboidrati propriamente detti sono quelli in cui i prodotti della idrolisi sono esclusivamente zuccheri. I glucidi, invece, includono accanto agli zuccheri altre sostanze organiche come terpeni e fenili.
Qual è l’importanza dei carboidrati nella dieta degli animali?
I carboidrati forniscono una fonte essenziale di energia per gli animali. Sono fondamentali per il sostentamento energetico e per supportare varie funzioni metaboliche.
Come agiscono i carboidrati come substrato per altre sostanze organiche accanto agli zuccheri?
I glucidi possono liberare altre sostanze organiche come terpeni e fenili durante la loro digestione e metabolizzazione. Questi composti possono avere effetti benefici aggiuntivi sulla salute degli animali.
Perché è importante comprendere la distinzione tra carboidrati propriamente detti e glucidi?
Comprendere questa distinzione è cruciale per valutare correttamente la composizione chimica degli alimenti e l’effetto che hanno sulla nutrizione e sul metabolismo degli animali.
Come sono divisi i carboidrati?
Monosaccaridi: gli zuccheri più importanti per la chimica della nutrizione sono gli esosi (glucosio e fruttosio)
Disaccaridi: saccarosio, maltosio, cellobiosio
Polisaccaridi: in questo gruppo troviamo le sostanze di più larga diffusione nel regno vegetale
Esempi di polisaccaridi
inulina, glicogeno, cellulosa, amido
Spiegare l’inulina
- L’inulina: è il polisaccaride di riserva della famiglia delle composite e si estrae specialmente dai tuberi di dalia. È un prebiotico largamente utilizzato per i monogastrici
Spiegare il glicogeno
- Glicogeno: è il polisaccaride dei tessuti animali accumulati nel fegato e nei muscoli. Legami alfa 1-4 e alfa 1-6
Spiegare la cellulosa
- Cellulosa: fondamentalmente costituente delle pareti cellulari dei vegetali e si trova associato ad altri polisaccaridi di struttura quali emicellulosa e lignina. Legami beta 1-4.
o È una molecola lineare senza ramificazioni. Catene di cellulosa vicine possono formare legami con l’idrogeno che portano alla formazione di microfibrille con parziali parti cristalline.
o I legami idrogeno tra microfibrille possono formare microfibre che possono reagire tra loro e formare fibre di cellulosa che normalmente consiste di oltre 500.000 molecole.
Spiegare l’amido
- Amido: è il più importante carboidrato alimentare e costituisce la sostanza nutritiva di riserva più diffusa delle piante. Fonte primaria di carboidrati nei semi in crescita, tuberi e radici.
o Quando sottoposti a idrolisi graduale, l’amido da origine a sostanze ad alto peso molecolare, destrine e poi a maltosio e infine a glucosio.
o Può avere diverse conformazioni con comportamento chimico diverso e sono composti da due tipi di polimero:
l’amilosio: solubile in acqua fredda, idrolizzabile rapidamente in maltosio legami alfa 1-4
l’amilopectina: ha ramificazioni e quindi è più digeribile. Si scioglie solo in acqua calda. Legami alfa 1-6
Cosa sono eteroglicani e quali sono i tipi di eteroglicani
(polisaccaridi misti): hanno funzione gelatinizzante (es iogurt). Caratterizzati dalla loro composizione eterogenea, ovvero dalla presenza di diversi monosaccaridi legati insieme. Cruciali per il funzionamento e la struttura delle cellule e dei tessuti. possono essere pectine e emicellulosa
Spiegare le pectine
- Sostanze pectiche (gelatinizzante) – pectine: hanno una struttura complessa e non definita. La base è spesso alfa 1-4 acido poli d-galatturonico. Può avere anche il ramnosio. La composizione varia da pianta a pianta.
Sono abastanza presenti nella frutta
Spiegare la emicellulosa
- Emicellulosa: polisaccaridi ramificati strutturalmente omologhi alla cellulosa perché sono costituiti da legami beta 1-4 e alfa 1-6 (che generano la ramificazione), molto spesso xilanti. Sono abbondanti nella parete primaria ma si trovano anche nella parete secondaria delle cellule. Le catene variano tra le specie.
Qual è la differenza fondamentale nella digestione tra amido e cellulosa negli animali?
Gli enzimi animali possono digerire l’amido grazie alla loro capacità di rompere il legame chimico presente in questo carboidrato. Al contrario, la cellulosa e l’emicellulosa possono essere digerite solo dai microrganismi cellulolitici presenti nel tratto digestivo degli animali ruminanti.
Qual è la caratteristica della lignina rispetto agli altri carboidrati?
La lignina non è un carboidrato, ma piuttosto un polimero con una bassa digeribilità. A differenza degli amidi e delle cellulose, la lignina non può essere facilmente digerita dagli animali.
Quali sono alcuni esempi di altri tipi di carboidrati oltre all’amido e alla cellulosa?
I carboidrati possono essere suddivisi in diverse categorie, tra cui i pentosani (polimeri di zuccheri a 5 carboni), fruttani (catene solubili in acqua di fruttosio) e beta glucani (catene solubili di glucosio).
Come influenzano i pentosani, i fruttani e i beta glucani la digestione e l’assorbimento degli animali?
Questi diversi tipi di carboidrati possono avere effetti variati sulla digestione e sull’assorbimento negli animali, a seconda della loro struttura e solubilità. Ad esempio, i fruttani possono essere facilmente solubili in acqua e digeriti più rapidamente rispetto ai pentosani, che sono polimeri più complessi.
Qual è la caratteristica principale degli amidi nativi non trattati?
Gli amidi nativi non trattati si presentano sotto forma di cristalli a causa dell’organizzazione regolare delle catene di amilosio e amilopectina. Questi cristalli sono insolubili in acqua fredda ma possono gelificare quando riscaldati in presenza di acqua.
cosa favorisce la gelatinizzazione dell’amido?
La gelatinizzazione dell’amido è favorita dall’acqua in eccesso durante il riscaldamento. È un processo irreversibile dove l’acqua penetra all’interno dell’amido, solubilizzando le regioni cristalline di amilopectina.
Quali sono i fattori che influenzano la gelatinizzazione dell’amido?
I principali fattori che influenzano la gelatinizzazione dell’amido includono la quantità di acqua, la disponibilità dell’acqua, tempo e temperatura di riscaldamento, il tipo di amido, il pH e la presenza di monogliceridi saturi.
Che cosa succede all’amido gelatinizzato dopo il raffreddamento?
L’amido gelatinizzato può subire retrogradazione dopo il raffreddamento, riassociandosi e diventando meno digeribile ma più fermentabile. Questo processo dipende dalla temperatura di conservazione.
qual è l’effetto dell’amido resistente nel colon?
L’amido resistente, dovuto all’organizzazione dei granuli, non è digerito dalle amilasi ma fermenta nel colon alimentando i batteri benefici. Questo processo produce butirrato, che riduce gli stati infiammatori e rinforza le pareti intestinali, avendo anche un effetto ipoallergenico.
Come influisce la cottura sull’amido in termini di digeribilità?
La cottura aumenta la digeribilità dell’amido, ma è un processo costoso. Ad esempio, per i cani, i cereali vengono cotti per migliorarne la digeribilità.
Cos’è la destrinizzazione dell’amido
produzione di polimeri più piccoli tagliando la catena amminoacidica con un parziale attacco delle amilasi o alcuni forti trattamenti meccanici. Aumenta la digeribilità.
Cos’è la fibra
è un carboidrato complesso di struttura. Ha definizioni diverse a seconda degli utilizzatori:
- Pareti della cellula vegetale
- Pareti + altre sostanze non digeribili da parte del corredo enzimatico degli animali (fibra dietetica)
- Alimenti a maggior tenore in fibra.
Cosa sono gli NSP
Polisaccaridi no amilacei (ossia che non sono formati da catene di glicose come l’amido) es cellulose, beta glucano e pentosi
Spiegare la parete cellulare della pianta
ha una matrice diversa d’accordo con il tipo di piante ed età. Molte cellule vegetali hanno una parete cellulare primaria che da alloggio alla cellula che cresce e una parete cellulare secondaria che si sviluppa all’interno della primaria dopo che le cellule hanno terminato di crescere. La parete cellulare primaria in molte piante è più sottile della secondaria.
- Componenti della parete cellulare primaria: cellulosa e 2 gruppi di polisaccaridi ramificati (pectine e glicani con legami trasversali – emicellulosa)
- Parete cellulare secondaria: contiene lignina in aggiunta alla cellulosa ma meno pectina ed emicellulosa
- La concentrazione dei carboidrati nella parete delle piante varia. C’è meno pectina nelle graminacee; più emicellulose nelle graminacee e più emicellulose e cellulosa con la maturità della pianta.
Qual’è la relazione della lignina con la digeribilità della parete cellulare
Lignina: C’è una relazione negativa della lignina con la digeribilità della parete cellulare. Gli enzimi non possono digerire i polisaccaridi che contengono lignina.
- Non è un carboidrato, non è digeribile nel rumine e si attaccano alle emicellulose e pectine.
Cosa sono i tannini
Tannini: non sono carboidrati perché non contengono zuccheri. Loro hanno effetto anti-nutritivo di legarsi alle proteine e impedire la sua digeribilità. I tannini fermentano nel crasso intestino generando infiammazioni e diarrea. Gli animali selvatici hanno sviluppato un sistema di produzione di una proteina nella saliva che lega i tannini (es. capriolo). Molte piante domestiche sono state selezionate per avere una bassa concentrazione di tannini, salvo tipi resistenti agli uccelli.
- I tannini sono anche additivi con effetto astringente e antimicrobico (buono per i pet). Per i suini viene usato come antimicrobici dipendendo dalla concentrazione.
- I tannini idrolizzati sono più digeribili
Cos’è l’acido fitico
Acido fitico: presenti nei cereali, sono fonti di fosforo nei semi maturi, però non disponibile. Diventa disponibile attraverso la fitasi batterica (si deve aggiungere nel mangime per aumentare la disponibilità del fosforo). Generano accumulo di fosforo nel suolo con le eiezioni. I ruminanti producono fitasi batteriche e fungine nel rumine
da cosa è composto l’amido
o Può avere diverse conformazioni con comportamento chimico diverso e sono composti da due tipi di polimero:
l’amilosio: solubile in acqua fredda, idrolizzabile rapidamente in maltosio legami alfa 1-4
l’amilopectina: ha ramificazioni e quindi è più digeribile. Si scioglie solo in acqua calda. Legami alfa 1-6
