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Tratto gastrico dei ruminanti Esofago R e t i c o l o Rumine Omaso A b o m as o Duo deno intestinointestino

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una bolla gassosa di composizione relativamente costante si raccoglie nelle regioni dorsali delle cavit. Ponte del Foraggio Concentrati SEPARAZIONE DEL BOLO RUMINALE

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Camera di fermentazione priva di ossigeno (ANAEROBICA: [O 2 ] disciolto = 0,25M) Camera di fermentazione priva di ossigeno (ANAEROBICA: [O 2 ] disciolto = 0,25M) Parete con mucosa rivestita da epitelio pavimentoso. Parete con mucosa rivestita da epitelio pavimentoso. Posto a monte del principale sito di assorbimento dei nutrienti (intestino tenue). Posto a monte del principale sito di assorbimento dei nutrienti (intestino tenue). RUMINE - RETICOLO Tutti i prodotti delle fermentazioni possono essere assorbiti ed utilizzati dallanimale

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Nel rumine si trovano microrganismi: 1.BATTERI (10 9 -10 10 /ml), 2.MICETI (LIEVITI) (10 7 /- 10 8 /ml), 3.PROTOZOI (10 6 /ml) che vivono in simbiosi con il ruminante. Micropopolazione Ruminale

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Rapporto5000 :50 :1 1.BATTERI 2.MICETI (LIEVITI) 3.PROTOZOI

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Micropopolazione Ruminale

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I carboidrati costituiscono il substrato energetico per le fermentazioni batteriche (e dei microrganismi in genere) e Substrati per le Fermentazioni Ruminali le sostanze azotate degli alimenti forniscono il principale costituente plastico per gli stessi microrganismi.

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Batteri NSC Batteri SC 0.05 g di S.S./g di carboidrati fermentati/ora 0.15 g di S.S./g di carboidrati fermentati/ora CNCPS (Net Carbohydrate and Protein System, for Evaluating Cattle Diets) Protozoi 0.4-0.5 g di S.S./g di carboidrati fermentati/ora (Russell et al., 1992)

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Frazioni glucidiche e proteiche del CNCPS (Russell et al., 1992) CARBOIDRATI A = Zuccheri solubili e acidi organici B1= Amido e (pectine e -glucani = fibre solubili) B2= NDF (ADL X 2.4) = fibra disponibile = emicellulose e cellulusa C = ADL X 2.4 = fibra indisponibile PROTEINE PROTEINE A = NH4+, AA e Peptidi, B1= Globuline e piccola parte delle albumine (kd = 200-300%/h) B2= Albumine e gluteline (kd = 5-15%/h) B3= prolamine, estensine, prot. Denaturate (kd = 0.1-1.5%/h) C = prodotti di Maillard e N legato a ADL. ( Indegradabile ) NDS NDF Proteina Solubile Proteina In solubile

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Velocit di fermentazione oraria in funzione del tipo di substrato (secondo CNCPS)

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La Fibra da foraggio necessaria allo sviluppo batterico (secondo CNCPS) Se lNDF da foraggi inferiore al 20% della sostanza secca della razione la crescita batterica si riduce del 2.5% per ogni riduzione di punto percentuale di NDF.

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Morale Lalimentazione migliore deve prevedere: 1.Molti mangimi amilacei e/o con molti zuccheri solubili ma senza ridurre troppo i foraggi 2.Non abbondare con mangimi fibrosi per la sostituzione dei foraggi

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METABOLISMO SOSTANZE AZOTATE - RICIRCOLO DELLUREA

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CONCENTRAZIONE RUMINALE DEI COMPOSTI AZOTATI Aa liberi peptidi a basso PM NH 3 ProteineNucleotidi 0,1 - 0,5 mg/dl 0,2 - 1,0 mg/dl 0 - 130 mg/dl 100 - 400 mg/dl 1,5 - 40 mg/dl

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METABOLISMO RUMINALE DELLO ZOLFO

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Batteri amilolitici NSC Batteri cellulosolitici SC Utilizzo esclusivo di NH4+ utilizzo di AA & NH4+

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Sincronismo delle Fermentazioni Ruminali

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DEGRADAZIONE E BIOSINTESI RUMINALE Sostanza organica 60-70% Proteine alimentari 50-80% Proteine sintetizzate Stime CNCPS

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GAS GAS Acidi Grassi Volatili Acidi Grassi Volatili CORPI MICROBICI CORPI MICROBICI Prodotti delle Fermentazioni Ruminali

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CO 2 ANIDRIDE CARBONICA CO 2 ANIDRIDE CARBONICA CH 4 METANO CH 4 METANO ALTRI (NH 3, H 2 S ) ALTRI (NH 3, H 2 S ) (AMMONIACA, IDROGENO SOLFORATO ECC 1)GAS prodotti dalle Fermentazioni Ruminali

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Destino fisiologico: Destino fisiologico: Eruttazione Eruttazione Destino patologico: Meteorismo (o timpanismo) Meteorismo (o timpanismo) 1)GAS prodotti dalle Fermentazioni Ruminali

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ACETICO CH3-COOH C2 ACETICO CH3-COOH C2 PROPIONICO CH3-CH2-COOH C3 PROPIONICO CH3-CH2-COOH C3 BUTIRRICO CH3-CH2-CH2-COOH C4 BUTIRRICO CH3-CH2-CH2-COOH C4 LATTICO CH3-CHOH-COOH C3 LATTICO CH3-CHOH-COOH C3 ALTRI (ISOBUTIRRICO, VALERICO, ISOVALERICO, ECC) C4, C5, C6 ALTRI (ISOBUTIRRICO, VALERICO, ISOVALERICO, ECC) C4, C5, C6 2) Acidi Grassi Volatili (AGV)

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ISOACIDI 2bis) ISOACIDI ACIDI GRASSI A CATENA RAMIFICATA ISOBUTIRRICO,ISOVALERICOECC Possono essere interessanti quali precursori dei tre aminoacidi essenziali ramificati: LEUCINA, ISOLEUCINA E VALINA VALINA

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Le spoglie dei microrganismi ruminali che imboccano lomaso, iniziano un viaggio di non ritorno verso la digestione, forniranno cos al ruminante: VITAMINE ( IDROSOLUBILI + K), FOSFOLIPIDI (di membrana) ma soprattutto: PROTEINE (microbiche) 3) Destino dei Microrganismi

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Il pH del liquor ruminale varia da 5,56,06,5 7,0 in funzione del tipo di alimento e dellinsalivazione NSCNDF pH Ruminale

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VECCHIA TEORIA Per molti Autori il pH del liquor ruminale strettamente legato al tipo di substrato glucidico presente (=alimento assunto) e quindi alla qualit degli acidi organici formatisi (> o o < %le di Ac. Lattico). pH Ruminale IN REALT: Dipende + dalla quantit di Acidi che dalla qualit (i pK dei vari acidi non sono molto diversi fra loro). Dipende + dalla quantit di Acidi che dalla qualit (i pK dei vari acidi non sono molto diversi fra loro). Sono fondamentali i tamponi inorganici aggiunti con la dieta (bicarbonato di sodio, ossido di magnesio, carbonato di calcio, bicarbonato di potassio). Sono fondamentali i tamponi inorganici aggiunti con la dieta (bicarbonato di sodio, ossido di magnesio, carbonato di calcio, bicarbonato di potassio).

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pK acidi organici N atomi di CpK FORMICOC13.77 FORMICOC13.77 ACETICO C24.76 ACETICO C24.76 PROPIONICO C34.87 PROPIONICO C34.87 n-BUTIRRICO C44.81 n-BUTIRRICO C44.81 LATTICO C33.86 LATTICO C33.86 VALERICOC54.82 VALERICOC54.82 MALICOC43.46 MALICOC43.46 CITRICOC63.14 CITRICOC63.14

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+ Fibra lunga (da foraggi) + Masticazione (sia iniziale che mericica) + Insalivazione + apporto di fosfati e bicarbonato di sodio + + pH Ruminale Importanza della masticazione sul pH Ruminale (1) PRODUZIONE GIORNALIERA DI SALIVA di una bovina adulta 150 200 litri/giorno di una bovina adulta 150 200 litri/giorno

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Tuttavia la fibra lunga (oltre 2-3 cm) non necessaria perch la vacca mastica comunque. In ogni modo il bicarbonato di sodio totale apportato con la saliva nel lungo periodo tenderebbe ad essere costante ( un ricircolo) mentre possibile (e tutti lo fanno) aggiungerne alla dieta. Importanza della masticazione sul pH Ruminale (2)

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A = zuccheri solubili B = amidi e destrine C = carboidrati della parete cellulare Intensit della fermentazione Tempo (ore) 61224 VELOCIT DI FERMENTAZIONE RUMINALE DI ZUCCHERI SOLUBILI, AMIDI E FIBRA