La digeribilità degli zuccheri nel melasso: valutazione in vitro

INTRODUZIONE

I melassi di bietola e di canna vengono prodotti in tutto il mondo, come sottoprodotto dell’estrazione dello zucchero e sono utilizzati nell’alimentazione animale grazie alla loro composizione chimica ed alle loro caratteristiche. Diversi studi hanno riportato che l’aggiunta di melasso riduce l’attività di selezione delle vacche, stimola l’apporto di sostanza secca a causa del suo effetto dolcificante, aumenta la produzione di butirrato, ha influenza sul grasso del latte, sull’ammoniaca ruminale e sulla digeribilità. Nel complesso, il melasso potrebbe essere aggiunto alle diete in sostituzione delle fonti di amido, a causa di un diverso impatto sulle fermentazioni ruminali e sul pH, grazie alla sua composizione zuccherina. Il melasso contiene mono- di- e tri-saccaridi, composti da esosi, così come pentosi in tracce. Quindi, si potrebbe supporre che ognuno di questi composti abbia una fermentazione diversa, a seconda della complessità della molecola e della sua struttura. Lo scopo di questo studio preliminare era quello di valutare la dinamica di digestione in vitro e i tassi della frazione zuccherina nei melassi.

FERMENTAZIONI IN VITRO

Per le fermentazioni in vitro, sono stati selezionati tre melassi di bietola e tre melassi di canna da un gruppo di 32 campioni raccolti in tutto il mondo. Per la determinazione degli zuccheri, i campioni sono stati chiarificati utilizzando un kit commerciale basato su reagenti Carrez. Dopo questa procedura, glucosio, fruttosio, saccarosio, galattosio, raffinosio, arabinosio e xilosio sono stati estratti e quantificati utilizzando un metodo enzimatico.

Poi è stato calcolato il contenuto di ceneri, di Ca, Mg, Na e K, acidi organici e altri componenti come solfati, fosfati, cloruri e nitrati. Le fermentazioni in vitro sono state condotte seguendo la procedura descritta da Palmonari et al. (2017) In breve, due vacche Holstein in lattazione sono state selezionate sulla base di un simile peso corporeo, DIM, produzione di latte e composizione del latte. Gli animali sono stati munti due volte al giorno e alimentati con una dieta a base di fieno, erba medica (45% aNDFom), fieno di erba (52% aNDFom), e grano di mais (62% amido). Il fluido del rumine è stato campionato tramite sonda esofagea, versando il primo volume raccolto per evitare la contaminazione di saliva o muco, e immediatamente messo in una bottiglia termostatica. Il campionamento è stato effettuato 0300h dopo l’alimentazione. Il contenuto del rumine è stato filtrato sotto costante presenza di ossigeno e assenza di anidride carbonica. Una volta filtrato, una quantità uguale di ogni liquido raccolto è stata campionata e mescolato con l’altro. I punti di tempo selezionati per valutare la scomparsa dello zucchero erano 1, 2, 3, 4, 6, 8 e 24 ore.

RISULTATI E DISCUSSIONE

La procedura adottata è stata in grado di estrarre gli zuccheri residui, anche a tempi di fermentazione più lunghi. Dopo un’ora di fermentazione ruminale in vitro, la digeribilità del saccarosio era superiore al 90% (93,9 e 93,3% in media, rispettivamente per il melasso di canna e di bietola). Una completa scomparsa di questo zucchero sembra avvenire entro 4 ore di incubazione (al 99,7%, mentre tendeva a diminuire dopo 3 ore di fermentazione. Il glucosio è stato completamente fermentato in 6 ore (99,0% in media) nel melasso di canna. Inoltre, una variabilità numericamente più alta nella degradazione del glucosio rispetto al saccarosio è stata trovata tra i melassi di canna. Questo fatto potrebbe dipendere dalla composizione del melasso, e meno probabilmente dalla proporzione di questo zucchero nel melasso. Il suo contenuto era infatti simile tra i campioni, anche se i valori di digeribilità differivano per ogni punto temporale fino a 6 ore. Una tendenza simile è stata osservata per il fruttosio, con una variabilità numericamente elevata nei melassi di canna, e una digestione completa dopo 6 ore di fermentazione (98,5% in media). A differenza della canna, il melasso di barbabietola non ha quasi nessun contenuto di glucosio e fruttosio. Tuttavia, i valori di digeribilità erano vicini a quelli ottenuti nel melasso di canna. Il glucosio e il fruttosio hanno raggiunto una fermentazione completa dopo 6 ore di incubazione (99,2 e 92,9%, rispettivamente). In generale, la digestione più lenta osservata per questi due zuccheri, rispetto al saccarosio, potrebbe essere dovuta alla degradazione di carboidrati più complessi, come il saccarosio, il lattosio (per il glucosio) o altri. Essendo la quantità residua quantificata, questo processo potrebbe portare a una sottostima della dinamica di digestione. Il raffinosio è stato completamente digerito entro 1 ora nel melasso di bietola (97,8% in media), mentre è stato più lento nella canna, per la quale è stata ottenuta una scomparsa completa in 6 ore (97,5% in media). Il galattosio, è stato rapidamente digerito in vitro in entrambi i gruppi, ma i valori di digeribilità erano statisticamente diversi a 1 e 2 ore di fermentazione (74,8 contro 86,8%, e 79,9 contro 87,5% a 1 e 2 ore, rispettivamente per la canna e la barbabietola). La sua completa scomparsa è stata osservata a 3 ore di fermentazione in entrambi i gruppi (96,2 e 94,5% per la canna e il melasso di barbabietola, rispettivamente). Un altro punto interessante è legato ad alcuni valori di digeribilità che sono numericamente più alti nei punti di tempo precedenti rispetto a quelli successivi. Come riportato nelle tabelle 2 e 3, questo si è verificato sia nella melassa di canna sia in quella di barbabietola per diversi zuccheri. Questo fatto potrebbe essere legato alla degradazione di altri composti, che potrebbero rilasciare piccole quantità di zuccheri semplici nel mezzo di incubazione. Amido, levani, destrani e arabani sono carboidrati complessi, quindi la loro fermentazione potrebbe agire come descritto. I valori ottenuti del tasso di digestione erano simili tra i melassi di canna e di bietola, e superiori al 50% hˉ¹ per la maggior parte degli zuccheri valutati. In particolare, il saccarosio ha mostrato un tasso di 54,5 e 57,9% hˉ¹ sia per il melasso di canna sia di barbabietola. Il glucosio e il fruttosio hanno mostrato tassi simili, essendo 51,3 e 50,5% hˉ¹ nel melasso di canna, 53,0 e 53,8% hˉ¹ nella barbabietola. Il software di razionamento utilizza una stima del tasso di digestione di ~20% hˉ¹, senza alcuna differenziazione tra i diversi zuccheri. Considerando i valori ottenuti in questo studio preliminare, un tasso di ~55% hˉ¹ in media per gli zuccheri principali (saccarosio, glucosio e fruttosio), sembra più appropriato. Applicando un tasso adeguato per questi carboidrati, sarebbe possibile ottenere una migliore stima dell’energia netta delle fonti di zucchero, così come il loro impatto sulla massa microbica e le funzioni del rumine.

CONCLUSIONI

In conclusione, il melasso dovrebbe essere considerato come un componente specifico di una razione, e non un alimento “invariabile”, tenendo conto che la sua frazione più rappresentativa, gli zuccheri, può variare in composizione e digeribilità. Inoltre, i moderni modelli di razionamento dovrebbero prendere in considerazione una modifica dei tassi di digestione degli zuccheri, poiché il tasso attuale (~20% hˉ¹) è troppo lento rispetto a quelli osservati in questo studio.

Tratto da: “In vitro evaluation of sugar digestibility in molasses” Autor: Alberto Palmonari et al. Fonte: Italian Journal of Animal Science 2021, vol. 20, no. 1, 571–577 La bibliografia è a disposizione presso la Redazione.

Gli autori desiderano ringraziare a società EDF&Man per aver sostenuto lo studio.