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Alimentazione, Nutrienti, Patologie

I carboidrati: cosa sono, a cosa servono e la loro digeribilità negli animali domestici.


mercoledì 8 gennaio 2020


I carboidrati: cosa sono, a cosa servono e la loro digeribilità negli animali domestici

I carboidrati rientrano tra i macronutrienti presenti comunemente nelle diete degli animali domestici. Nonostante le linee guida FEDIAF non stabiliscano dei limiti minimi o massimi per questi nutrienti, perché non ritenuti essenziali né per il cane né, tanto meno, per il gatto, la loro presenza nell'alimentazione degli animali può avere diverse funzioni, tra cui quella di fornire glucosio e di regolare il transito gastroenterico sottoforma di fibra

I carboidrati sono molecole formate da solo tre elementi: idrogeno, carbonio e ossigeno e la loro forma base è rappresentata dal monosaccaride. Quest'ultimo può legarsi ad altri monosaccaridi attraverso dei legami α o β a formare disaccaridi, oligosaccaridi o polisaccaridi a seconda della quantità di monomeri collegati tra loro.

Essi, infatti, vengono classificati a seconda della loro struttura secondo il seguente schema:


Tra i monosaccaridi troviamo il glucosio, il fruttosio e il galattosio mentre tra i disaccaridi (due monosaccaridi legati insieme) i più conosciuti sono il saccarosio (glucosio-fruttosio), il lattosio (glucosio-galattosio) e il maltosio (due molecole di glucosio legate insieme). Gli oligosaccaridi, invece, sono composti da un numero variabile di monosaccaridi, da 3 a 9, spesso collegati tra loro con legami β, di cui i più conosciuti ed utilizzati a fini nutrizionali sono i FOS (fruttoligosaccaridi) e i MOS (mannano-oligosaccaridi) per la loro funzione nutraceutica a livello intestinale. Infatti, essi inducono la crescita e l'attività di microrganismi benefici, come i bifidobatteri.

Gli amidi sono i polisaccaridi complessi maggiormente utilizzati nelle diete degli animali e rappresentano il carboidrato di riserva delle piante. Essi sono composti da lunghe catene di molecole di glucosio legate tra loro da legami glicosidici di tipo α.  Quando le molecole di glucosio sono legate solamente in maniera lineare tra loro il polimero che ne deriva è definito amilosio mentre se le catene di glucosio vanno a creare una struttura ramificata si forma l'amilopectina. Tra le differenze più importanti va sottolineato che l'amilosio è più difficilmente solubile in acqua rispetto all'amilopectina. Un amido è composto sia da amilosio che da amilopectina, 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.

Nonostante la maggior parte degli amidi presentino un'ottima digeribilità, alcuni amidi presenti nelle piante resistono all'azione degli enzimi digestivi del piccolo intestino e vengono denominati "amidi resistenti". Essi sono, per definizione, non digeribili enzimaticamente nel piccolo intestino e si rendono disponibili per la fermentazione microbica nel colon e la produzione di acidi grassi a corta catena (acetato, propionato e butirrato) e di acido lattico.

Gli amidi-resistenti vengono classificati in quattro tipologie:
- RS1 (amidi fisicamente inclusi) sono gli amidi "intrappolati" all'interno di una struttura cellulare o multicellulare che ne impedisce il contatto e quindi l'attacco da parte degli enzimi digestivi. Ad esempio il grano intero.
- RS2 (amido granulare nativo) sono amidi che presentano una struttura cristallina particolare che li rende resistenti all'attacco delle amilasi: esempi sono l'amido delle patate crude, l'amido delle banane verdi o di alcuni cereali contenenti quantità di amilosio particolarmente elevate.
- RS3 (amido retrogradato) sono gli amidi diventati resistenti in seguito al processo di retrogradazione che si verifica in seguito alla fase di gelatinizzazione avvenuta durante la cottura. Questi amidi si formano quando alla cottura segue il raffreddamento che induce la ricristallizzazione dell'amilosio in una configurazione altamente resistente agli enzimi digestivi.
- RS4 (amido chimicamente trasformato): sono amidi trasformati chimicamente.

Tra i carboidrati complessi rientrano anche le fibre, che a differenza degli amidi (esclusi gli amidi-resistenti), sono capaci di resistere alla digestione da parte degli enzimi presenti nell'intestino tenue degli animali monogastrici.  Per un approfondimento delle fibre alimentari e del loro ruolo nella nutrizione del cane e del gatto vi rimandiamo all'articolo L'utilizzo della fibra alimentare negli animali domestici, pubblicato sul blog La nutrizione veterinaria secondo MyVetDiet a settembre 2018.

LA DIGERIBILITÀ
Spesso al veterinario viene chiesto se il cane è realmente in grado di digerire gli amidi. Numerosi studi hanno dimostrato che il cane è perfettamente in grado di digerire l'amido cotto.  Infatti, se da un lato, è vero che a differenza di molti altri mammiferi il cane non presenta attività da parte dell'amilasi salivare è altrettanto vero che essi vengono attaccati a livello del piccolo intestino dall'enzima alfa-amilasi prodotto dal pancreas. Questo enzima demolisce gli amidi dividendoli in unità oligosaccaridiche che verranno poi ulteriormente divisi in zuccheri semplici dagli enzimi intestinali per poi essere assorbiti dall'organismo. Tuttavia, uno studio ha messo in evidenza che la capacità di digestione varia notevolmente a seconda della razza e, in particolare, che le razze nordiche e quelle australiane sembrano essere, geneticamente, meno capaci di digerire gli amidi rispetto ad altre razze.

Un discorso a parte va fatto per il gatto. Esso è un carnivoro stretto e presenta un'attività moderata anche dell'amilasi pancreatica. Di conseguenza esso è perfettamente in grado di digerire gli amidi e utilizzarli come fonte di energia purché adeguatamente cotti e somministrati in quantità moderata. Se i carboidrati somministrati sono in eccesso, e non vengono digeriti, essi arriveranno a livello di colon e verranno fermentati dalla flora intestinale. Non è mai stato dimostrato invece, nonostante numerosi studi, che una quantità elevata di carboidrati nella dieta di un gatto possa favorire lo sviluppo di diabete. Infatti, sembra che quest'ultimo possa, sì essere legato alla dieta, ma non per la quantità di carboidrati presente nella dieta, ma per l'associazione con un'eventuale obesità dovuta ad un'eccessiva somministrazione di calorie.

LA LORO FUNZIONE NELLE DIETE:
La principale funzione dei carboidrati (eccezion fatta per le fibre) nella dieta di un animale è quella di fornire glucosio e quindi energia facilmente disponibile. Negli alimenti industriali, inoltre, l'amido ha un ruolo importante per la loro produzione, infatti è fondamentale nel processo di estrusione degli alimenti secchi per la formazione della "crocchetta". Nonostante negli alimenti umidi esso non risulti essenziale nella fase di produzione è comunque inserito sottoforma di carboidrato per apportare energia. In generale l'amido può rappresentare il 40-50% dell'energia nelle diete secche per i cani e il 15-40% in quelle per i gatti.

Ridurre il contenuto di carboidrati in una dieta richiede un aumento di proteine e/o grassi per fornire energia permettendo comunque di realizzare diete complete ed equilibrate. Tuttavia, quando si prepara una dieta, bisogna tenere conto di alcuni studi che associano le diete ricche di grassi ad una predisposizione al sovrappeso, soprattutto, negli animali sterilizzati e nei gatti. Inoltre, sembra che le diete ricche di grassi inducano un grado inferiore di sazietà rispetto alle diete ricche di carboidrati (in particolar modo di fibra).

Le diete ricche di proteine, invece, fino a qualche anno fa venivano evitate negli animali domestici, soprattutto nel gatto, perché si pensava potessero predisporre allo sviluppo di patologie renali. Questa teoria è stata smentita da numerosi studi effettuati negli ultimi anni. Tuttavia, FEDIAF sottolinea che l'uso di diete ad alto contenuto proteico ha delle preoccupazioni etiche, economiche ed ambientali, considerando che le proteine animali sono una "risorsa scarsa" e che un elevato apporto proteico provoca una maggior escrezione di azoto nell'ambiente.

Infine, è importante ricordare il ruolo della fibra nella dieta. Essa, a differenza degli altri carboidrati, non ha la funzione di apportare energia, ma bensì di regolare in maniera corretta la funzionalità del tratto gastroenterico. Ad esempio, le fibre solubili, dissolvendosi in acqua, aumentano la viscosità del contenuto gastrointestinale, ritardando lo svuotamento gastrico e di conseguenza regolando la risposta glicemica postprandiale. Inoltre, alcune di esse possono essere fermentate nel colon con aumento della produzione di acidi grassi a corta catena. Le fibre insolubili, invece, non si dissolvono in acqua ma la trattengono a livello intestinale aumentando la massa fecale migliorandone la consistenza e rendendo la defecazione più semplice. Inoltre, non apportando energia, vengono spesso utilizzate in diete formulate appositamente per animali che necessitano di una gestione del loro peso corporeo, poiché aumentano il volume della razione e potenzialmente possono aumentare il senso di sazietà.

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.
- FEDIAF Scientific Advisory Board Carbohydrate Expert Review. September 2019
- Goudez R, Weber M, Biourge V, Nguyen P. Influence of different levels and sources of resistant starch on faecal quality of dogs of various body sizes. British Journal of Nutrition. 2011 Oct;106(S1):S211-5.
- MS Hand, CD Thatcher, RL Remillard, P Roudebush & BJ Novotny. Small Animal Clinical  Nutrition 5th edition. ed.   2010, chapter  5: Macronutrients pp. 66‐76


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