C H O N Proteine Lipidi Sali Minerali

C – H – O -N Proteine – Lipidi – Sali Minerali – H 20 - Glucidi ORGANISMI VIVENTI Vegetali Animali Sintesi sostanze ex novo Ingestione Digestione Trasformazione alimenti per utilizzarli per i propri bisogni Assorbimento 1. Metabolismo Principi nutritivi Forniscono energia 2. Sintesi proteica 3. Sintesi grassi 4. Etc…

ALIMENTI Composti organici complessi Elementi Minerali H 20 Enzimi Succhi Gastrici Vitamine Proteine Glucidi Lipidi Sintesi

GLUCIDI

LIPIDI Insolubili in acqua ma in solventi organici: cloroformio, benzene, etere, etc. Svolgono funzioni di riserva di energia, contenuto di energia paria 2, 5 volte glucidi, si trovano nei depositi adiposi (animali) e nei semi oleosi (vegetali) Altre funzioni: metabolismo membrane cellulari, trasporto degli elettroni

Grassi Dal punto di vista alimentare sono i lipidi più importanti, chimicamente costituiti da trigliceridi (1 molecola di glicerina, in cui le funzioni alcoliche sono esterificate da acidi grassi) I trigliceridi si differenziano per gli A. G che entrano nella loro costituzione: 1. Acidi grassi saturi (per il numero di atomi di carbonio o per l’assenza) 2. Acidi grassi insaturi (presenza di uno o più doppi legami) Gruppo carbossilico Glicerina Acido grasso Grasso Ctg idrocarburi La lunghezza della catena ed il N. di doppi legami differenziano le proprietà chimico fisiche degli A. G. • I doppi legami aumentano la reattività e abbassano i punti di fusione • Il N. di atomi di C innalzano la T di fusione Animali: A. G. S T. di fusione alta (grasso solido a T a mò. ). Essi sono in grado di sintetizzare A. G. S e A. C. I a partire da carboidrati. Solo alcuni insaturi integrati con dieta: linoleico, linolenico, arachidonico (AG essenziali: funzioni simili a quelle delle Vitamine, prevengono disturbi dell’accrescimento, trofismo epiteliale, efficienza riproduttiva) Vegetali: A. G. I, T fusione bassa (liquidi a T a mò. )

Proprietà Grassi Idrolisi o saponificazione: produzione di saponi (sali degli acidi grassi con sodio, potassio e calcio Può essere prodotta artificialmente o naturalmente per azione delle lipasi durante la digestione dei trigliceridi Ossidazione: Gli A. G. I possono ossidarsi, infatti l’atomo di C dei doppi legami può ossidarsi e passare a Periossido prima e poi a Aldeidi o Chetoni. Alterazione organolettiche e nutrizionali dei grassi (irrancidimento dei grassi nella conservazione dei foraggi). Idrogenazione: A. G. S vengono saturati per aggiunta di atomi H agli atomi di C dei doppi legami Usato dall’industria per la conservazione degli alimenti grassi I batteri ruminali sono in grado di idrolizzare prima e idrogenare poi i grassi

Altri lipidi Glicolipidi: gruppo alcolico esterificato da uno zucchero, presenti soprattutto nelle erbe Fosfolipidi: contengono fosforo, tra i diversi fosolipi abbiamo le Leticine. Glico e fosfolipidi svolgono importanti funzioni a livello metabolico, fanno parte delle membrane cellulari, dei tessuti nervosi e sono coinvolti nel trasporto linfatico e sanguigno dei grassi Altri lipidi non a base di glicerina, meno importanti ma fondamentali: Sfingomieline e cerebrosidi: contengono una base azotata, la Sfingosina, si trovano nei tessuti nervosi. Cere: diffuse nel regno vegetale ed animale, hanno funzione protettiva (no nutrizionali, anzi sono indigeribili) Steroidi: importanti per la regolazione di alcune funzioni metaboliche e digestive. Tra di essi il colesterolo (costituente cervello, trasporto ematico degli A. G, precursore della vitamina D e acidi grassi biliari). L’accumulo eccessivo di colesterolo nelle pareti dei vasi provoca la arteriosclerosi Ormoni steroidei: ormoni femminili e maschili, il progesterone e i corticosteroidi, importanti per la regolazione del metabolismo degli zuccheri e dei grassi. Terpeni: regno vegetale, responsabili di alcuni odori e sapori (limoni), nei pigmenti (clorofilla e caroteni) e in alcune vitamine. Prostaglandine: diverse funzioni biologiche tra cui sincronizzazione degli estri e induzione del parto

PROTEINE I principi alimentari più importanti, sono a struttura quaternaria (H-O-C-N). 15 al 25 % del corpo animale, si trovano nei tessuti muscolari (sostanze plastiche, poiché ogni organismo accrescendosi produce nuove proteine). Si trovano in tutte le cellule dove svolgono funzioni vitali. Esistono infinite proteine, poiché esse sono formate da una catena di amminoacidi, legati fra loro in una sequenza particolare che designa una proteina. AMMINOACIDI Costituiti da un gruppo amminico (-NH 2) e uno carbossilico (COOH) che a sua volta è legato ad un radicale libero che differenzia i vari amminoacidi, per formare le proteine si legano tra loro attraverso il legame peptidico, passando da dipeptidi (2 amminoacidi, a polipetidi fino alla formazione di proteine Esistono circa 200 amminoacidi, ma quelli essenziali sono 25 e 20 quelli più diffusi. Solo i vegetali sono in grado di sintetizzare amminoacidi ex novo a partire da azoto inorganico (nitrati e ammoniaca) e da glucidi, gli animali no, infatti devono utilizzare gli aminoacidi che provengono dalla digestione di proteine. Eccezione per i ruminanti, grazie alla flora batterica possono farlo, ma non sintetizzano tutti gli aminoacidi, mancano quelli essenziali.

CLASSIFICAZIONE AMMINOACIDI Viene fatta in funzione dei radicali liberi che li caratterizzano e a seconda del rapporto fra gruppo amminico e carbossilico. Se nel radicale sono presenti i primi allora l’amminoacido sarà a funzione basica, viceversa sarà acida. Quando nessuno dei 2 è presente si avrà una funzione neutra.

STRUTTURA DELLE PROTEINE 1. Primaria: data dalla sequenza degli amminoacidi che contraddistingue ogni proteina 2. Secondaria: dalla forma delle catene (spirale, elica) rese stabili dai legami idrogeno dei gruppi NH 2 e CO del legame peptidico 3. Terziaria: l’elica si arrotola su stessa per effetto di particolari legami fra i radicali amminoacidi (ponti di solfuro, forze di Van der Waal) 4. Quaternaria: di alcune proteine complesse costituite da più subunità proteiche già posseggono una struttura terziaria (tipiche di alcune enzimatiche) PROPRIETA’ DELLE PROTEINE 1. Proprietà colloidali: per la solubilità da nulla (cheratine) a molto elevata (albumine) 2. Capacità di denaturazione: processo in cui viene modificata la struttura di una proteina, senza modificare la sequenza amminoacidica, alterando le proprietà chimiche, fisiche e biologiche (es. inattivazione degli enzimi). Fonti: calore (es: denaturazione dell’albume dell’uovo), acidi forti, gli alcoli, l’acetone, etc. Può in alcuni casi essere reversibile, es: precipitazione soluzioni saline.

CLASSIFICAZIONE DELLE PROTEINE 1. Proteine semplici: protammine (sperma dei pesci); istoni (costituzione delle emoglobine) che unendosi agli acidi nucleici formano le nucleo-proteine; prolammine (semi di cereali); gluteline (glutine frumento); albumine (siero, latte, uova); globuline (siero del sangue, nel latte, fibre muscolari et alii); scleroproteine (struttura fibrosa, resistenti all’idrolisi e insolubili, sono esclusive del regno animale con funzione meccanica e protettiva, come la cheratina contenuta nei peli, piume, unghie, il collagene presente nei vari tessuti connettivi e fibroina della seta. 2. Proteine coniugate (oltre agli amminoacidi contengono altre sostanze: enzimi e ormoni): fosfoproteine (caseina, ovovitellina); cromoproteine (certi enzimi); glicoproteine (mucine, mucoidi); lipoproteine (plasma sanguigno, tuorlo d’uovo); nucleoproteine (nucleo cellulare)

VITAMINE Sono sostanze di composizione semplice e ben definita, ma molto varia, presenti in piccolissime quantità negli alimenti o sintetizzabili dall’organismo di alcune specie animali. Regolano i processi fisiologici degli individui. Le vitamine hanno funzione catalitica, cioè rendono possibili determinati processi biochimici di ossidoriduzione, di assimilazione e di sintesi. Generalmente le vitamine devono essere assunte tramite gli alimenti. CLASSIFICAZIONE DELLE VITAMINE: LIPOSOLUBILI E IDROSOLUBILI Liposolubili: sono solubilizzate solo da veicoli grassi o da oli eterei ØVit. A (retinolo): Si trova nei prodotti di origine animale (latte, uova, etc. ), nei vegetali sottoforma di provitamine (carateni). Stimola la crescita dei mammiferi e degli uccelli, protegge gli epiteli dei vari organi. La carenza provoca sviluppo stentato e gravi forme di diarrea negli animali giovani. ØVit. D (ergocalciferolo, colicalciferolo): scarsamente diffusa in natura (olio di fegato di merluzzo, tonno, latte, uova, etc. ). La D 2 è presente nelle erbe affienate in giornate di forte insolazione. La D 3 è sintetizzata dai tessuti cutanei. Regola l’equilibrio fra Ca e P, favorisce la loro fissazione nel tessuto osseo. La carenza provoca nei soggetti giovani rachitismo, in quelli adulti osteomalacia (decalcificazione conseguente deformazione delle ossa). ØVit. E (tocoferoli): possiede attività antiossidante, è diffusa nel mondo vegetale, specie nei germi di cereali (frumento, mais, etc. ). Esplica importanti funzioni inerenti la fisiologia della riproduzione. ØVit. K (antiemorragica): abbondante nei foraggi verdi e nel fegato dei suini. Raramente si riscontra una carenza in campo zootecnico. E’ utili alla sintesi della protrombina, sostanza che interviene nella coagulazione del sangue.

IDROSOLUBILI: soprattutto quelle del gruppo B regolano il metabolismo, sono importanti nei processi nutrizionali. Le carenze provocano minor crescita, diminuzione dell’appetito, alterazioni articolari, cachessia (deperimento organico). Si possono avere carenze nei soggetti giovani (ruminanti, erbivori) suini, polli e nell’uomo. ØVit. B 1 (tiamina o aneurina): diffusa in molti tessuti vegetaliverdi. Stimola la funzione digestiva, l’attività cardiaca e muscolare, regola la temperatura corporea. Non si ha carenza nei bovini perché sintetizzata dai batteri presenti nel rumine. ØVit. B 2 (riboflavina, metabolismo acidi grassi), B 3, B 6 (adermina, metabolismo proteico), B 12, B 13 (cobalamine, metabolismo proteicoutilizzazione degli alimenti e sviluppo animali in accrescimento), B 14, assieme alla B 1 formano le vitamine del complesso B. ØVit. C (acido ascorbico): presente soprattutto negli agrumi, interviene nei processi respiratori della cellula. Antiscorbutica, una carenza provoca emorragie della cute e delle gengive, dimagrimento, astenia, dolori alle ossa e giunture.

SALI MINERALI Si trovano nell’organismo costituendo le ceneri, si dividono in: Macroelementi e Microelementi. Essi sono indispensabili, una carenza può indurre a diverse patologie, un eccesso può essere ulteriormente dannoso poiché possono diventare tossici. Svolgono diverse funzioni: plastica (costituzione di vari tessuti e organi; catalitica (entrano in alcune reazioni del biochimismo cellulare. Servono per regolare: la pressione osmotica, la permeabilità della membrana cellulare, l’eccitatabilità neuro-muscolare, etc. Tra alcuni minerali esiste l’interdipendenza, un’alterazione di questa può produrre squilibri metabolici. Una carenza può alterare la produttività, l’accrescimento. Controllo può essere fatto attraverso la presenza di essi nel profilo ematico. Esistono in commercio diverse soluzioni (integratori minerali).

MACROELEMENTI Calcio e Fosforo Ca: presente per il 98% nelle ossa, assicura la coagulazione del sangue, regola l’eccitabilità muscolare, l’equilibrio acido-base del sangue, ruolo importante nella coagulazione del latte, funge da coenzima in diverse reazioni. P: si trova nello scheletro, nei tessuti, nei liquidi corporei, costituente di varie molecole (DNA, RNA, ATP, etc. ), interviene nel metabolismo di tutte le sostanze nutritive e nell’approvvigionamento energetico della cellula, interessa la fertilità. Fabbisogni: durante la crescita (formazione dello scheletro), e negli adulti per il ricambio, soprattutto nelle vacche lattifere, poiché parte del calcio presente nello scheletro viene mobilizzato per la secrezione del latte. Assorbimento: Ca (in forma non legata, poiché si trova come carbonato, fosfato o ossalato) inizio intestino tenue, mediato da una molecola proteica. P: (semi, frutti) viene assorbito nella zona piloricoduodenale, dipende dal p. H intestinale e dalla sua solibilità. Rapporto – 2: 1, nelle galline ovaiole – 3/4: 1 (formazione del guscio uovo) Carenze: diminuzione contenuto ceneri nelle ossa (rachitismo nei giovani e osteomalacia negli adulti). Particolare importanza ha il collasso puerperale (caduta del calcio a livello ematico) nelle vacche subito dopo il parto. Manifestazioni: perdita di appetito, blocco della funzionalità digestiva, paresi arti posteriori. Se non curato: coma e morte.

Magnesio: 60% nelle ossa, influenza l’eccitabilità muscolare, entra nella costituzione di alcuni enzimi. Le diete non manifestano quasi mai carenze. Eccessi di K, acidi organici o acidi grassi liberi possono inibire l’assorbimento. Eccesso porta all’eliminazione del Ca (acque ipermagnesiache). Sodio: si trova nei liquidi (sangue, fluidi extracellulare), regola i meccanismi di trasporto attivo delle membrane cellulari e l’eccitabilità muscolare. Aggiungere alla dieta sale pastorizzato (Na. Cl), bisognare fare attenzione quando nella dieta è somministrata la farina di pesce. Potassio: si trova in abbondanza negli alimenti, interviene nel metabolismo glucidico e proteico, regola la pressione osmotica. Rapporto costante con Na. Cloro: si trova come cloruro di sodio e di potassio (sangue, cartilagini, stomaco), raramente si verificano fenomeni di carenza. Zolfo: assunto con le proteine, si trova negli alimenti sottoforma di solfati, superflua l’aggiunta delle diete. Eccezione per la produzione di lana e nella muta delle galline, poiché piume e lana contengono proteine ricche di amminoacidi solforati.

MICROELEMENTI Ferro: essenziale nella formazione dell’emoglobina, concentrato nel sangue. Partecipa alla costituzione della mioglobina (proteina che assicura la contrazione muscolare) e di alcuni enzimi della respirazione cellulare. Viene assorbito nel duodeno (ione ferroso), viene immagazzinato nel fegato, nella milza e nel midollo osseo. Carenze: anemia. Somministrazione per via parenterale (iniezioni sottocutanee o endovenose). Rame: interagisce con altri elementi oligodinamici, mobilizza le riserve di ferro, entra nella costituzione di vari enzimi, indispensabile nella sintesi dei pigmenti melaninici. Carenze: leccamento, imbianchimento del pelame, disturbi di crescita. Fabbisogno: 10/15 mg/Kg di ss. Dosi elevate: effetto tossico. Nei suini fino a 150 mg/Kg di mangime (effetti si ripercuotono nelle feci). Cobalto: azione emopoietica (sintesi globuli rossi), entra costituzione vitamina B 12. Manganese: importante nella formazione dello scheletro, necessario per l’azione di alcuni enzimi. Importante nell’alimentazione del pollame (schiusa uova, comparsa della perosi nei pulcini). Molibdeno: è contenuto negli enzimi che presiedono al metabolismo delle purine. Altamente tossico, inibisce l’assorbimento del rame. Selenio: tossico a dosi elevate. Azione antiossidante sinergica, stimola l’accrescimento e la fertilità. Carenze: degenerazione muscolare (distrofia muscolare, insufficienza del miocardio).

Iodio: essenziale per l’attività della tiroide, rare le carenze (crescita di animali deboli, disturbi sessuali, comparsa del gozzo). Fluoro: presente nell’acqua, nessun ruolo nell’alimentazione. Può essere tossico. ACQUA Il 50 – 70% del corpo è composta da acqua. Essenziale per la vita degli esseri viventi, poiché in essa avvengono tutte le reazioni chimiche (potere solvente, mezzo di trasporto, escrezione delle molecole). La quantità di acqua nel corpo deve essere mantenuta costante (volume cellulare, normale pressione osmotica. Le perdite avvengono con la respirazione, con la traspirazione, con le feci, con le urine e secrezioni (latte, etc. ). Assunzione tramite abbeverata, recupero dagli alimenti solidi e quella liberata dalle reazioni metaboliche. Le esigenze variano: tipo di animali, di alimenti e dalle condizioni climatiche.

ENZIMI Intervengono in tutte le reazioni chimiche (processo digestivo, etc. ). Svolgono un’azione catalitica, cioè aumentano la velocità della reazioni, questo per le esigenze dovute alle rapide trasformazioni che avvengono all’interno del corpo. Sono altamente specifici, la denominazione si ottiene aggiungendo la desinenza “asi” alla reazione catalizzata e al substrato coinvolto (es. enzimi che catalizzano l’idrolisi delle proteine appartengono alle idrolasi e più specificatamente alle proteasi. Carenze: no reazione o insufficiente. Sono molecole proteiche e la loro azione dipende dalla loro struttura. Il molti casi non agiscono da soli, ma con un cofattore o coenzima (elemento minerale o vitamina) che si lega alla frazione proteica (apoenzima) per attivarla. ORMONI Sono molecole di varia natura sintetizzate dalle ghiandole endocrine e dai tessuti dell’organismo e vengono immessi nel flusso sanguigno e linfatico per raggiungere i vari organi, tessuti, etc. , per regolare e indirizzare l’attività metabolica. Azione fondamentale per il coordinamento e l’equilibrio delle funzioni vitali, determinano la contrazione muscolare, la secrezione ghiandolare, la maturità sessuale, l’equilibrio dei cicli sessuali e gravidanza, i processi di crescita, di sviluppo e di comportamento. Agiscono a concentrazioni limitate, vengono rilasciati al momento del bisogno e vengono inattivati una volta svolto il lavoro. Somministrazioni per l’accrescimento (vietato dalla CEE).