Understanding factors influencing starch degradation dynamics in monogastrics: in vitro and in vivo approaches

In the present work, it has been attempted to examine the variability in starch hydrolysis and digestion from cereal grains and co-products and to study aspects related, in order to give a better understand of the science behind the differences in grains/feeds starch digestion potential. The general approach was to use a combination of in vitro and in vivo techniques. In particular: - A series of in vitro investigations has provided data on the degradation potential of starch from cereal grains and co-products considering the influence of starch structure, cereal type, amylose-amylopectin ratio, heat processing, ensiling, stage of maturity and of agricultural practices. - A laboratory-based functional evaluation of starch value of cereal grains based on a predicted glycemic index approach, combined with a mathematical first-order exponential model, has been proposed in order to allow an efficient screening of starchy-materials entering in the pig diet formulation. - An in vivo experiment has been undertaken to investigate the postprandial plasma glucose response in pigs fed diets containing starch with a wide range in in vitro digestion patterns. Lastly, taking into account the increasing attention of swine nutritionists on prolamin proteins, the most commonly used prolamin extraction procedures were compared and reinvestigated, in order to get useful information for routine lab analysis.

Lo scopo del presente lavoro è stato quello di esaminare il potenziale di idrolisi e degradabilità dell’amido dei cereali e co-prodotti e di valutare gli aspetti collegati. L’approccio utilizzato comprende sia test in vitro che in vivo. In particolare: - Una serie d’indagini in vitro ha fornito dati sul potenziale di degradabilità enzimatica dell’amido dei cereali e co-prodotti considerando sia l’influenza della struttura dell’amido, del tipo di cereale, del rapporto amilosio:amilopectina, del processo termico, dell’insilamento, dello stadio di maturazione e delle pratiche agronomiche. - Una valutazione funzionale basata sul calcolo del potenziale di degradabilità enzimatica dell’amido tramite la stima dell’indice glicemico in vitro, combinata con un approccio matematico di modellizzazione dei dati ottenuti, è stata proposta per fornire un metodo efficace di screening dei materiali amidacei utilizzati comunamente nella formulazione per diete destinate ai suini. - Un esperimento in vitro è stato condotto per investigare la risposta glicemica post-prandiale in suini alimentati con diete che differivano nel potenziale di idrolisi enzimatica. Infine, considerando la crescente attenzione dei nutrizionisti sulla matrice proteica dei cereali (con particolare importanza data alle prolammine), i metodi comunemente utilizzati per le tecniche di estrazione delle prolammine sono stati confrontati e ri-investigati.