Digeribilità dell’amido negli avicoli

B. Svihus, Norwegian University of Life Sciences, Norvegia

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Nonostante l’amido tal quale sia di difficile digeribilità per la sua struttura semicristallina, i polli allevati a scopo commerciale sembrano in grado di digerirlo più o meno completamente nel passaggio attraverso il digiuno, anche se si è notata una limitazione nella digestione, in particolare con il mangime pellettato contenente quote elevate di frumento.

Le proprietà dei granuli di amido, sia come dimensione che come componenti della superficie, possono influenzare la sua digeribilità, ma il fattore determinante che ne impedisce la digestione è l’intrappolamento dei granuli all’interno delle pareti cellulari e della matrice proteica. Quest’ultimo fattore e l’elevata secrezione di amilasi negli avicoli spiegano la carenza di effetti convincenti dell’aggiunta di enzimi esogeni alfa-amilasici alla dieta. Le prove ben definite, che valutano la digestione dell’amido e l’effetto dell’aggiunta di alfa-amilasi alla dieta sono ancora poche e sono pertanto necessari ulteriori approfondimenti. Tra i nutrienti delle diete avicole, l’amido è quantitativamente il principale. Le diete possono contenere fino al 50% di amido sul secco. È anche noto che la capacità di digerire i grassi è limitata, almeno negli avicoli giovani, e quindi l’amido deve essere la fonte energetica principale nelle diete starter. La fonte primaria di amido deriva dai semi delle piante erbacee, dove l’amido viene incorporato e usato come fonte di energia durante la germinazione primaverile. Nonostante sia prevalente l’uso di amido di mais, frumento o altri cereali, nelle diete per avicoli vengono a volte utilizzati anche gli amidi di tuberi, come la cassava.

Digeribilità dell’amido

Dato che nel corso del processo di pellettatura la gelatinizzazione è limitata, l’amido nelle diete avicole è presente soprattutto in forma di granuli amidacei originari. Diversi studi hanno dimostrato che i polli si adattano rapidamente alla digestione degli amidi, fin dalla schiusa, come si nota dagli elevati livelli di disaccaridi e alfa-amilasi rilevati già nei giorni successivi alla nascita.

Secondo Zelenka e Ceresnakova (2005), il coefficiente di digeribilità degli amidi supera la quota di 0,96 a 3 giorni di vita, nel pollo. Inoltre, gli stessi autori hanno notato che la digeribilità dell’amido decresce in modo lineare con l’aumento della età, soprattutto nei polli a rapida crescita. Thomas et al. (2008) hanno notato che la digeribilità dell’amido nel pollo diminuiva dai 5 ai 7 giorni, ma ritornava a livelli normali verso i 14 giorni. Anche quando si sono analizzati i materiali raccolti dall’ileo dei polli, la digeribilità dell’amido risultava superiore a 0,95 nelle diete a base di pellet. Questa notevole capacità degli avicoli di digerire l’amido è impressionante, soprattutto nei broiler, anche perché le diete in pellet e l’alta voracità dei polli comportano il passaggio del materiale nel tratto digerente in meno di 5 ore. Ciò significa che in meno di 5 ore i granuli di amido vengono sciolti e poi rilasciati dalle proteine e dalla parete cellulare, per essere completamente umidificati e degradati dall’amilasi, fino all’assorbimento del risultante glucosio. Ciò è straordinario dato che gli studi in vitro hanno mostrato che i normali granuli di amido intatti, dopo un pretrattamento che imitava la digestione pre-intestinale umana, risultavano digeriti in maniera incompleta dopo 4 ore, in condizioni simili a quelle dell’intestino tenue.

La capacità del pollo di digerire amidi complessi viene ulteriormente comprovata dal fatto che, quando sono usati cereali interi e non trattati, anche in grande quantità, la digeribilità dell’amido è rimasta comunque elevata. Svihus et al. (1997) hanno rilevato che la digeribilità ileale dell’amido è stata dello 0,98 in una dieta a base di sfarinato contenente il 70% di orzo intero come unica fonte di cereale. In questo caso, il 50% dei soggetti ha mostrato una digeribilità ileale dell’amido superiore a 0,94, anche quando era fornito del pellettato con il 38,5% di frumento intero. Ancora più rilevanti sono i risultati di Hetland et al. (2002), che hanno osservato una digeribilità dell’amido a livello ileale dello 0,98 in diete con il 44% di frumento intero miscelato ad altri ingredienti pellettati.

Il processo di digeribilità dell’amido, in questi casi, non può iniziare prima della sua macinatura nello stomaco muscolare e, dato che la digeribilità si basa sull’analisi del contenuto raccolto dal segmento ileale tra il diverticolo di Meckel e la congiunzione ileocecale, ciò significa che l’intera digestione dell’amido e il successivo assorbimento del glucosio hanno luogo durante il breve periodo di ritenzione nel duodeno e digiuno, che potrebbe durare circa un’ora. Nonostante l’elevata capacità di digestione dell’amido, la sua digeribilità reale mostra valori inferiori allo 0,9, sia a livello ileale che del tratto gastrointestinale totale, come si è visto in molte prove. In vari studi si è anche rilevata una notevole variazione tra i tipi di cereali, tra varietà all’interno delle stesse specie, e anche tra i singoli polli. Ciò indica che altri fattori, intrinseci ai cereali e anche ai polli stessi, influenzano la digeribilità dell’amido.

Fattori che impediscono la digeribilità dell’amido

È chiaro che le proprietà dell’amido influenzano la sua digeribilità e numerose prove hanno dimostrato che la risposta al glucosio e la digeribilità dell’amido variano a seconda delle fonti. Manca, tuttavia, una conoscenza approfondita sulle cause esatte di queste variazioni. Fattori quali il rapporto tra amilasi e amilopectina, la dimensione dei granuli e il loro contenuto, come pure le proprietà delle proteine, dei lipidi e dei fosfati sulla superficie dei granuli di amido, sono stati identificati quali cause potenziali di una bassa digeribilità dell’amido. Anche se la complessità di questi aspetti e l’assenza di dati sperimentali precludono alcune conclusioni definitive, le evidenze indicano che un granulo di dimensioni piccole può spiegare una digeribilità elevata dell’amido di avena e riso, e che un’ampia matrice di glutine può contribuire a una bassa digeribilità dell’amido di frumento.

Come sottolineato prima, il frumento è al centro degli studi che evidenziano una bassa digeribilità dell’amido. Il frumento presenta una digeribilità più bassa degli amidi se viene aggiunto a livelli elevati e se paragonato ad altri cereali, quali orzo e avena. L’aggiunta di xilanasi certe volte ha migliorato la digeribilità in diete a base di frumento, il che indicherebbe che le fibre potrebbero avere un’influenza sulla digeribilità dell’amido. Anche se questo fattore è legato a una riduzione della viscosità, il coefficiente di correlazione piuttosto moderato indicherebbe anche altri eventuali effetti connessi all’aggiunta enzimatica.

È possibile che l’accessibilità all’amido presente nell’endosperma del frumento sia un problema e che un possibile effetto benefico dell’aggiunta di enzimi sia quello di degradare le pareti cellulari favorendo l’accesso all’amido e altri nutrienti nell’endosperma cellulare, come suggerito da Murphy et al. (2009). Questa ipotesi viene supportata da altri ricercatori, secondo i quali l’aggiunta di xilanasi aumenta il contenuto in energia metabolica nel frumento duro, ma non nel tenero; pare inoltre che la bassa digeribilità sia legata alla durezza di alcune varietà di frumento. Sulla base dell’analisi delle particelle e della valutazione microscopica del contenuto ileale si è visto come una buona parte dell’amido non digerito venga intrappolata nelle pareti cellulari, in particolare nell’endosperma, vicino allo strato aleuronico. Gli stessi autori non hanno rilevato un gran numero di particelle nella classe dimensionale dei granuli di amido nell’ileo, il che indica che la bassa digeribilità osservata con il grano duro non è stata causata dalla natura strutturale dei granuli di amido. In alcune prove si è rilevato che una macinatura molto fine correggeva la bassa digeribilità dell’amido in presenza di particelle di dimensioni normali.

Secondo Carré et al. (2007), la bassa digeribilità dell’amido nelle diete a base di frumento è dovuta, almeno in parte, al fatto che i granuli sono intrappolati nelle pareti cellulari o nella matrice proteica. È possibile che i polli, che hanno un tempo di digestione breve, fatichino a digerire tutto l’amido in alcune circostanze. I risultati hanno dimostrato che la digeribilità, in diete meno digeribili, aumenta quando il consumo alimentare viene ridotto, per esempio per un cambio di dieta da pellet a sfarinato, il che indica che il consumo di mangime può essere inversamente correlato alla digeribilità dell’amido. Diversi studi hanno mostrato una correlazione significativamente negativa tra consumo di mangime, in singoli polli alimentati con la stessa dieta, e digeribilità dell’amido o valori di energia metabolizzabile apparente (AME). I dati da tali prove mostrano che AME e la digeribilità totale dell’amido erano fortemente connesse nei singoli polli (r=0,984), e che la digeribilità dell’amido risultava inversamente correlata al consumo alimentare. Inoltre, 4 polli su 10, alimentati ad libitum con una dieta a base di pellet finemente macinato, pur avendo un accrescimento nella media, mostravano un consumo di mangime superiore alla norma e valori di AME inferiori alle 2.462 Kcal/kg. L’ipotesi che il sovra-consumo di mangime porti a un passaggio troppo veloce del cibo, con scarsa digeribilità dell’amido, sembra convalidato dal fatto che l’AME di questi polli è aumentata in seguito al maggior tempo di transito intestinale.

Effetti dell’aggiunta di alfa-amilasi

La letteratura a sostegno della tesi che l’alfa-amilasi esogena possa migliorare la digeribilità dell’amido è scarsa. Finora l’aggiunta di alfa-amilasi non ha migliorato, nel pollo, la digeribilità dell’amido nei primi 14 giorni, probabilmente perché, a differenza dei mammiferi, la capacità degli avicoli di rilasciare una quota sufficiente di amilasi non costituisce un problema. Ciò corrisponde all’osservazione che la digeribilità non migliora aggiungendo pancreatina all’acqua in diete a base di frumento nei polli che mostrano un bassa digeribilità dell’amido. Gracia et al. (2003) hanno notato un notevole miglioramento con l’aggiunta di alfa-amilasi in una dieta a base di mais, e ciò dimostra che la secrezione di alfa-amilasi può costituire un fattore limitativo.

Jiang et al. (2008) hanno rilevato che l’aggiunta di livelli crescenti di alfa-amilasi nel pollo ha comportato un aumento di peso, soprattutto alle percentuali più elevate. È interessante notare come la produzione di alfa-amilasi endogena risulti ridotta a questi livelli; a comprova di quanto affermato, altri esperimenti, con inclusione di amilasi in un cocktail di enzimi, hanno mostrato notevoli miglioramenti nell’utilizzazione dei nutrienti, anche se forse la presenza di altri enzimi usati insieme alla amilasi potrebbe indicare un valore limitato in questo contesto. Quando, in una prova sull’accrescimento, si sono separati polli di due razze, sulla base delle variazioni di alfa-amilasi pancreatica, si è concluso che un genotipo dava una migliore conversione rispetto all’altro, rivelando che certi genotipi mostrano una alfa-amilasi in grado di comportare una digestione sub-ottimale.

Se la peggiore digeribilità dell’amido dipende dalle proprietà specifiche della dieta, come per esempio il tipo di cereali usati, o il loro livello di inclusione, oppure da aspetti collegati ai polli, come l’appetito o lo sviluppo del tratto digerente, ciò potrebbe spiegare i risultati contraddittori e inconcludenti delle varie prove. Comunque, l’elevata digeribilità dell’amido, anche nelle condizioni più spinte, indica che il pollo ha la capacità di digerire l’amido quasi completamente e si può quindi affermare che, nella maggior parte dei casi, disponga di livelli sufficienti di amilasi.

La bibliografia è disponibile su richiesta

Dagli atti del XXV World’s Poultry Congress