Polpa di agrumi e fibra d’arancia: fonti preziose di fibre alimentari per i cani

Fonti naturali di fibre nella dieta per cani a confronto: promossa la fibra d’arancia. Merita l’attenzione di nutrizionisti e industria alimentare.

Pubblicato il
, diSusanna Trave

L’alimentazione degli animali domestici è sempre più ricercata e la ricerca rivolge particolare attenzione alla caratterizzazione e sviluppo di ingredienti e fonti di fibre di origine naturale, con funzionalità specifiche sulla salute dell’intestino. 

In quest’ambito, le fibre sono molto importanti e i loro potenziali benefici dipendono dalle loro proprietà fisico-chimiche

  • le fibre insolubili hanno effetti primari sulla riduzione del valore energetico, sul controllo dei boli di pelo nei gatti e sull’aumento della massa e della frequenza fecale, con una diminuzione del tempo di transito gastrico; 
  • le fibre solubili sono considerate le più efficaci per migliorare la salute dell’intestino inducendo cambiamenti fisiologici e strutturali principalmente attraverso la modulazione della composizione del microbiota e dell’attività metabolica. 

Tra i potenziali benefici dell’assunzione di fibre solubili e fermentabili vi è la produzione di acidi grassi a catena corta (SCFA), in particolare acido butirrico, fondamentali nel metabolismo energetico e per la crescita di un epitelio colico sano, con conseguente miglioramento della barriera intestinale e riduzione delle possibili infiammazioni.

Polpa di agrumi Vs fibra di arancia

Due fonti di fibre naturali, i pellet di polpa di agrumi (CPP, citrus pulp pellet) e la fibra d’arancia (OF, orange fiber), coprodotti dell’industria dei succhi di agrumi, sono stati al centro di uno studio brasiliano, recentemente pubblicato, su Animal Feed Science and Technology.

Il CPP – composto da semi d’arancia, flavedo, albedo, torsolo centrale e i solidi trattenuti nel processo di filtrazione del succo – possiede elevata umidità e viene miscelato con calce idrata per neutralizzare gli acidi liberi, riscaldato per essiccarlo e infine pellettizzato. 

L’OF – composto dal materiale ottenuto dal processo di filtrazione del succo d’arancia lavato, disidratato e macinato – non è stato ancora studiato nell’alimentazione animale. 

Nella valutazione dell’inclusione di fibre negli alimenti per animali un aspetto da non sottovalutare è che, essendo materiali altamente strutturati, modificano significativamente la composizione della materia che viene estrusa dalle macchine per la formazione delle crocchette.

Considerando che i pellet di polpa di agrumi e la fibra d’arancia contengono una grande quantità di fibre, potrebbero creare problematiche nella produzione con, anche, una riduzione della digeribilità e un aumento della fermentazione. 

Gli obiettivi dello studio condotto alla ​​Sao Paulo State University, erano quindi di valutare tutti gli aspetti rilevanti dell’inclusione di CPP e OF nella produzione del cibo e nella formulazione della dieta per cani: gli effetti sui parametri di estrusione, sul coefficiente di digeribilità apparente del tratto totale (CTTAD, coefficient of total tract apparent digestibility) dei nutrienti, sui prodotti finali di fermentazione e sull’appetibilità. 

Dalla lavorazione alla digeribilità della crocchetta

È stata inserita, come controllo (CO), una dieta a base di mais e sottoprodotti di pollame senza alcuna fonte di fibra aggiunta, e sono state composte 4 diete sperimentali aggiungendo alla CO (in sostituzione del mais) 30 g/kg (3CPP), 60 g/kg (6CPP) e 120 g/kg (12CPP) di polpa di agrumi o 60 g/kg di fibra d’arancia (6OF). Sono stati registrati i parametri di estrusione per determinare il bilancio energetico dell’estrusore e la macrostruttura delle crocchette. Per valutare il CTTAD dei nutrienti e i prodotti di fermentazione nelle feci sono stati arruolati 30 cani beagle (età media 3,2 ± 0,7 anni; 12,4 ± 1,5 kg di peso corporeo) distribuiti in modo random in gruppi da 6 individui per ogni dieta.

Il lavoro descrive in modo accurato tutte le misurazioni effettuate e i metodi di analisi dei dati. I risultati si possono sintetizzare come segue.

Variabili di estrusione e macrostruttura delle crocchette

Entrambe le fonti di fibre analizzate hanno indotto alterazioni nel processo di estrusione e di conseguenza nella formazione delle crocchette: all’aumentare dell’inclusione di CPP e OF si è evidenziata una drastica diminuzione dell’amperaggio del motore e della pressione di massa. Inoltre dopo l’inclusione di queste fibre c’è stato un aumento della temperatura del prodotto con un aumento della resistenza al taglio nella canna dell’estrusore. Questo effetto potrebbe essere secondario alla capacità di trattenere l’acqua delle fibre solubili e agli zuccheri presenti. Gli zuccheri hanno infatti la capacità di trattenere grandi quantità di umidità, riducendo l’idratazione dell’amido e interferendo con la gelatinizzazione (ridotta con l’aggiunta di CPP, ma rimasta invariata con OF) e la viscosità. L’acqua agisce come plastificante all’interno del cilindro dell’estrusore, riducendo la resistenza al flusso di massa e l’attrito tra la materia prima, l’albero della vite e il cilindro dell’estrusore.

Le fibre hanno interferito anche con la formazione cellulare, con un aumento complessivo della densità del pezzo e della massa e della durezza delle crocchette, valore quest’ultimo molto importante sia per la qualità del prodotto sia per il suo volume finale. La durezza delle crocchette è aumentata in modo lineare con l’aumento di CPP e OF rispetto alla dieta di controllo. 

Digeribilità e appetibilità

Lo studio ha anche valutato la digeribilità del prodotto attraverso la raccolta di feci (senza urina) per 15 giorni (10 giorni di adattamento alla dieta e 5 di raccolta) e l’analisi della loro composizione. 

L’inclusione di CPP e OF ha aumentato linearmente la produzione fecale; CPP ha ridotto la materia secca (DM, dry matter) fecale e OF ha aumentato l’umidità delle feci. 

Il pH fecale è diminuito linearmente con l’aumento dell’inclusione di CPP ed era inferiore per i cani alimentati con la dieta 6OF rispetto a quelli alimentati con la dieta CO. Quando si sono confrontate le due fonti di fibre, la produzione fecale e il contenuto di DM erano simili, ma il pH fecale era inferiore in cani alimentati con la dieta 6OF rispetto a quelli alimentati con 6CPP.

Con diete contenenti CPP in aumento le feci hanno mostrato un aumento lineare delle concentrazioni di acido acetico, acido butirrico, acidi grassi a catena corte (SCFA) totali, acido valerico e acido grasso volatile totale (VFA), ​​mentre la concentrazione di lattato è aumentata quadraticamente. Confrontando le diete 6CPP e 6OF, sono state rilevate per quest’ultima concentrazione di acido valerico inferiori, ma concentrazioni totali di SCFA e VFA più elevate che, insieme al pH fecale più basso, indicavano che OF è maggiormente fermentato nel colon rispetto a CPP. Entrambe le fibre hanno aumentato notevolmente i prodotti finali di fermentazione nelle feci in particolare l’acido burritico. In entrambe le diete la digeribilità dell’amido è aumentata.

Le diete sono state anche confrontate tra loro in quanto ad appetibilità utilizzando il test della preferenza (CO vs 6CPP, CO vs 6OF e 6CPP vs 6OF). La prima scelta (primo prodotto consumato) e il prodotto preferito (prodotto consumato in quantità maggiore) sono stati determinati utilizzando il metodo delle due pentole: sono stati proposti due pasti consecutivi in un periodo definito di 30 minuti. 

Il test ha evidenziato una preferenza della dieta OF, anche se tutte le diete sono state ben accettate dai cani con assenza di episodi di rifiuto, vomito o diarrea. 

Conclusioni

Lo studio ha dimostrato che CPP e OF differiscono nella loro composizione nutrizionale, in particolare nella quantità di fibre presenti (solubili e insolubili), maggiori in OF rispetto a CPP, e di carboidrati solubili, minori in OF (solo il 30% della quantità rilevata in CPP). 

Entrambi i coprodotti degli agrumi non hanno indotto cambiamenti elevati nei parametri del processo di estrusione, ma hanno avuto un impatto negativo sulle caratteristiche delle crocchette che risultavano meno espanse e più dure. 

Inoltre l’introduzione di CPP nel prodotto ha ridotto la gelatinizzazione dell’amido, la digeribilità apparente del tratto totale dei nutrienti e l’energia in modo maggiore rispetto a OF che non ha ridotto la digeribilità apparente della materia secca e delle proteine grezze.

 Sia CPP che OF hanno ridotto, rispetto alla dieta di controllo, il pH fecale con un aumento delle concentrazioni di SCFA, indicatori importanti della fermentazione batterica nel colon. Una particolare attenzione va all’acido butirrico, che controlla l’omeostasi della mucosa colica influenzando la differenziazione cellulare e contribuendo a ridurre l’infiammazione, migliorando la funzione di barriera dell’intestino. 

«In generale» concludono gli autori «la fibra d’arancia è risultata preferibile sotto diversi aspetti: è maggiormente fermentabile e digeribile, le feci hanno un pH inferiore con concentrazione di acidi grassi a catena corta maggiori. Inoltre sembra che sia preferita dai cani, dimostrandosi così una fonte di fibra adeguata».

Reference

Pacheco PDG, Baller MA, Peres FM, de Mello Ribeiro E, Putarov TC, Carciofi AC. Citrus pulp and orange fiber as dietary fiber sources for dogs. Animal Feed Science and Technology, 2021; 282:115123. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2021.115123

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