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Il cane e la capacità di digerire gli amidi.


mercoledì 9 febbraio 2022


Il cane e la capacità di digerire gli amidi

Tra le domande più frequenti che vengono poste da alcuni proprietari ai nutrizionisti veterinari c'è se il cane è effettivamente in grado di digerire i carboidrati. In realtà la domanda corretta sarebbe se il cane è in grado di digerire l'amido

Questo perché anche le fibre rientrano tra i carboidrati, ma non possono essere digerite dalle specie monogastriche.

La classificazione dei carboidrati, infatti, divide questi nutrienti in due grossi gruppi, quelli che possono essere potenzialmente digeribili da enzimi endogeni e quelli indigeribili che, invece, possono potenzialmente essere fermentati dalla microflora intestinale.

I carboidrati digeribili includono zuccheri e amidi mentre i non digeribili comprendono polisaccaridi non amilacei, amido resistente e oligosaccaridi non digeribili che, insieme alla lignina, vengono raggruppati in quella che viene definita "fibra dietetica o alimentare".

La fibra dietetica differisce dall'amido e dal glicogeno perché presenta legami di tipo beta che non vengono scissi dagli enzimi digestivi secreti dal pancreas e liberati a livello duodenale.

L'amido, invece, polimero dell'alfa-glucosio, può essere scisso dall'enzima alfa-amilasi in monosaccaridi che possono poi essere assorbiti a livello intestinale.

Esso è costituito da due frazioni: l'amilosio e l'amilopectina. L'amilosio è composto da molecole di glucosio che formano una catena lineare mentre nell'amilopectina le catene di glucosio vanno a creare una struttura ramificata.

L'amido è sempre costituito sia da amilopectina che da amilosio ma la proporzione tra le due frazioni varia nei differenti tipi di amido condizionandone la digeribilità e l'indice glicemico. In generale l'amido dei cereali, e dei principali tuberi, contiene il 15-30% di amilosio e il 70-85% di amilopectina. Maggiore è il contenuto in amilosio (rispetto all'amilopectina) minore è la velocità e la facilità di digestione dell'amido e di conseguenza minore è il suo l'indice glicemico. La ragione risiede nella maggior difficoltà che ha l'enzima alfa-amilasi di attaccare la forma chimica lineare dell'amilosio rispetto a quella ramificata dell'amilopectina.

La digestione degli amidi, nell'uomo, inizia in bocca attraverso l'azione della ptialina (o amilasi salivari) che scinde i polisaccaridi complessi (come l'amido) in polisaccaridi a struttura più semplice, che verranno poi ulteriormente ridotti a monosaccaridi nell'intestino dall' alfa-amilasi pancreatica.

Nel cane, invece, l'amilasi salivare è quasi del tutto assente e la stessa amilasi pancreatica ha un'attività inferiore a quella di altre specie.

Di conseguenza, il cane digerisce peggio l'amido rispetto all'uomo, ma questo non vuol dire che non sia in grado di digerirlo e che la sua presenza nella dieta di un cane non possa avere un significato nutrizionale.

Infatti, nonostante non esistano indicazioni di specifici fabbisogni in carboidrati per i cani, alcuni studi hanno evidenziato come la presenza di carboidrati nella dieta di animali appartenenti a questa specie, consenta di preservare altre risorse energetiche (proteine e lipidi), soprattutto in specifiche fasi della vita (come la gravidanza o l'allattamento).

Alcuni studi hanno preso in analisi il gene AMY2B necessario per la codifica dell'enzima alfa-2B-amilasi quantificando il numero di copie di questo gene presenti nel cane e nel lupo, per dimostrare come l'addomesticamento del cane abbia effettivamente portato a una serie di modificazione genetiche atte a permettere una maggior digestione dell'amido nel cane rispetto al lupo.

Un primo studio (Axelsson E et al.), quantificando i numeri di copie di AMY2B in 136 cani e in 35 lupi, ha mostrato come nel cane ci sia stato un aumento medio di 7,4 volte nel numero di copie di questo gene nel cane, rispetto al lupo.

Inoltre, per valutare se questo cambiamento corrispondesse effettivamente ad una differenza nell'attività dell'amilasi è stata confrontata l'espressione del gene AMY2B nel pancreas di cane, e di lupo, e quantificata l'attività dell'amilasi nel siero congelato e fresco.

L'espressione media di questo gene nel pancreas di cane era 28 volte superiore rispetto a quella nel pancreas di lupo e che l'attività dell'amilasi nel siero dei cani era 4,7 volte superiore rispetto al lupo.

Infine, sempre nello stesso studio, è stata mostrata una modifica anche nel gene che codifica la produzione del cotrasportatore sodio-glucosio SGLT1, il trasportatore presente nell'orletto a spazzola dei villi intestinali che permette l'assorbimento del glucosio a livello intestinale.

Questa modifica ha probabilmente portato i cani ad acquisire una maggior capacità di assorbire il glucosio rispetto al lupo.

Gli autori hanno concluso come queste analisi siano la prova che l'addomesticamento del cane sia stato accompagnato da una selezione dei geni con ruoli chiave nella digestione degli amidi permettendo agli antenati dei cani moderni di adattarsi a diete ricche di amido.

Un secondo studio (Arendt M et Al.) ha cercato di capire se questo cambiamento sia stato associato al semplice addomesticamento o sia dipeso dal successivo sviluppo dell'agricoltura che ha portato, l'uomo stesso, ad un aumento significativo del consumo di amido e che può avere influito anche sui cane addomesticati.

Per farlo sono state analizzate le copie di AMY2B di 221 cani di cui una parte nativi in diverse zone del Mondo mentre altri appartenenti a razze specifiche (originanti da diverse parti del Mondo) per poter capire se, in qualche modo, esistesse una miglior capacità di digerire l'amido in quei cani provenienti da zone dove si è sviluppata maggiormente l'agricoltura durante la preistoria.

I cani nativi sono stati raccolti da zone rurali nelle quali era pressoché assente l'arrivo di cani da altre zone, per aumentare le probabilità che essi potessero rappresentare veramente le popolazioni originarie del luogo, mentre ai cani di razza è stata assegnata l'origine geografica secondo la Federation Cynologique International.

L'analisi dei risultati ha, in effetti, mostrato delle differenze significative nel numero di copie di AMY2B a seconda del luogo di natività o dell'origine della razza d'appartenenza.

In particolar modo, i numeri di copie di questo gene presentavano una distribuzione bimodale: i cani originari di regioni in cui l'agricoltura era praticata in epoca preistorica portavano un numero significativamente maggiore di copie di AMY2B rispetto ai cani di altre zone.

Cani provenienti dall'Australia, dall'Asia artica e dall'America artica presentavano numeri di copie nettamente inferiori rispetto a quelli provenienti da regioni più centrali nel globo, come l'Europa, l'Africa, e la parte di Asia non artica.

Questo ha permesso agli autori di concludere come, la maggior capacità di digestione dell'amido nei cani, sia stata probabilmente influenzata maggiormente dalla diffusione dell'agricoltura preistorica più che dall'addomesticamento del cane.

Al di là delle conclusioni degli autori, questo studio può essere utile anche ai nutrizionisti veterinari quando preparano piani nutrizionali per cani di razza.

Valutare se quel soggetto appartiene ad una razza, che molto probabilmente ha una maggior capacità di digerire l'amido, oppure ad una razza con una minor espressione genica dell'AMY2B, dovrebbe far la differenza nel decidere se e quanto amido inserire nella sua dieta.

Tra le razze che hanno evidenziato una minor numero di copie di AMY2B troviamo Greenland dog, SIberian Husky, Samoiedo, Chow-Chow, Shiba Inu, mentre tra quelle con un maggior numero di copie l'English Springer Spaniel, il German Shepherd, il Rottweilar, il Border Collie, il Golden Retriver e il Beagle.

Nell'intermezzo ci sono invece il Boxer, il Chihuahua e il Bearded Collie.

Tuttavia, è bene sottolineare che all'interno della stessa razza è stata evidenziata una certa variabilità dipendente dal singolo soggetto.

BIBLIOGRAFIA:
- Arendt M, Cairns KM, Ballard JW, Savolainen P, Axelsson E. Diet adaptation in dog reflects spread of prehistoric agriculture. Heredity (Edinb). 2016 Nov;117(5):301-306 Epub 2016 Jul 13.
- Axelsson E, Ratnakumar A, Arendt ML, Maqbool K, Webster MT, Perloski M, Liberg O, Arnemo JM, Hedhammar Å, Lindblad-Toh K. The genomic signature of dog domestication reveals adaptation to a starch-rich diet. Nature. 2013 Mar;495(7441):360
- G. Biagi, B. Chiofalo, M.I. Cutrignelli, A. De Angelis, E. Fusi, G. Meineri, L. Prola, R. Ricci, M. Sandri. Nutrizione e alimentazione del cane e del gatto. Edagricole 2021


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