I Direct Fed Microbial (DFM) sono additivi per mangimi contenenti microrganismi vivi che possono migliorare la produttività e l’efficienza alimentare dei bovini da latte. Le potenziali modalità d’azione responsabili di questi benefici includono la modificazione delle popolazioni microbiche ruminali e intestinali e dei modelli di fermentazione, l’esclusione competitiva dei patogeni intestinali e la modificazione della permeabilità intestinale e della funzione immunitaria.

I batteri produttori di acido lattico (LAB) sono tra i DFM più comunemente somministrati come integrazione al pasto bovino. Nel rumine, i LAB aumentano la produzione di acido lattico, che si ritiene aiuti a mantenere le popolazioni di batteri utilizzatori di acido lattico e, quindi, a rendere il rumine più stabile quando stressato con diete contenenti elevate quantità di carboidrati rapidamente fermentescibili.

Inoltre, molti LAB possono arrivare intatti all’intestino, dove possono esercitare i loro effetti benefici, che si manifestano maggiormente attraverso una diminuzione della diffusione di organismi patogeni attraverso le feci. Anche i batteri che utilizzano acido lattico possono essere forniti come DFM, da soli o insieme ai LAB.

Tra questi, i propionibatteri convertono l’acido lattico in propionato, acetato e CO2, e l’aumento della produzione di propionato a seguito della somministrazione di questi microrganismi può incrementare l’efficienza produttiva del bovino.

In teoria, la somministrazione nella dieta bovina con LAB e con batteri che consumano acido lattico e che producono propionato dovrebbe aiutare a stabilizzare l’ambiente ruminale, prevenire l’acidosi ruminale e ad aumentare l’assorbimento del propionato e l’efficienza produttiva. Una combinazione di LAB e batteri produttori di propionato è disponibile in commercio e contiene Lactobacillus animalis e Propionibacterium freudenreichii. Tuttavia, le risposte alla somministrazione di questa miscela DFM sono apparse diverse, infatti, in alcuni studi si sono riscontrati dei miglioramenti nella produzione di latte o nell’efficienza produttiva, e in altri non si è registrata alcuna differenza.

Parte della variabilità può essere correlata al livello di stress a cui sono sottoposti gli animali, perché è probabile che il DFM sia di maggior beneficio durante i periodi di stress elevato; infatti questa combinazione ha avuto successo durante i periodi dello stress da caldo. Una sfida che i bovini da latte possono trovarsi a dover affrontare sono le discrepanze nell’alimentazione dovute, ad esempio, ad errori di miscelazione, ad alterazioni del foraggio, all’inaccuratezza delle attrezzature e ai cambiamenti nelle condizioni meteorologiche o di stoccaggio. I DFM che contengono o che stimolano i proponiobatteri possono aiutare a stabilizzare l’ambiente ruminale durante i cambiamenti dietetici non intenzionali.

Uno studio pubblicato su Journal of Dairy Science, ha avuto come obiettivo quello di valutare le risposte delle vacche da latte a L. animalis e P. freudenreichii in due diverse situazioni.

Pertanto, due differenti esperienti hanno valutato l’effetto dell’integrazione con un Direct Fed Microbial a base di batteri sulle performance e sulla digeribilità apparente dei nutrienti dell’intero tratto delle vacche da latte.

L’obiettivo dell’esperimento 1 era quello di valutare gli effetti di DFM sulla produzione di latte, sull’ingestione di alimento e sulla digeribilità dei nutrienti del tratto totale nelle vacche ad inizio lattazione. Pertanto, 30 vacche multipare (75 ± 32 giorni in lattazione) sono state assegnate in maniera casuale a uno dei due trattamenti dietetici per 10 sett. Tutte le vacche venivano alimentate con una dieta contenente il 23.8% di amido. I trattamenti sono stati aggiunti sulla superficie delle razioni due volte al giorno e consistevano in una combinazione di Lactobacillus animalis (1 × 109 cfu/giorno) e Propionibacterium freudenreichii (2 × 109 cfu/giorno; LAPF) o di solo carrier (CON). Nell’esperimento 2, 6 vacche con fistola ruminale (123 ± 129 giorni in lattazione) sono state assegnate in modo casuale ad uno studio crociato con due periodi di 6 settimane. Le vacche hanno ricevuto lo stesso trattamento CON o LAPF dell’esperimento 1. Le vacche sono state alimentate con la stessa dieta a base di amido (23.8%) dell’esperimento 1 durante le settimane dalla 1 alla 5 di ciascun periodo, poi sono state passate ad una dieta contenente il 31.1% di amido durante la sesta settimana. Per entrambi gli esperimenti, sono state misurate giornalmente l’ingestione e la produzione di latte, mentre i campioni di latte sono stati raccolti settimanalmente.

Nell’esperimento 1, i campioni di prelievo fecale sono stati raccolti ogni 6 ore il settimo giorno delle settimane di sperimentazione 1, 2, 4, 6, 8 e 10. È stata valutata la consistenza delle feci e l’amido contenuto in esse è stato misurato nei campioni compositi giornalieri. I composti fecali di un sottogruppo di 7 vacche per trattamento sono stati utilizzati per misurare la digeribilità apparente dei nutrienti del tratto totale.

L’esperimento 2, avente come obiettivo quello di determinare gli effetti del DFM sul pH ruminale, sugli AGV ruminali e sul microbiota ruminale e fecale prima e dopo una sfida alimentare che consisteva in un brusco cambiamento della razione, è stato fatto registrando in continuo il pH ruminale durante le settimane 5 e 6. Il giorno 7 della quinta settimana (l’ultimo giorno di somministrazione della razione contenente il 23,8% di amido), il giorno 1 della sesta settimana (il giorno della transizione della dieta) e il giorno 7 della sesta settimana (l’ultimo giorno di somministrazione della razione contenente amido al 31.1%), è stata determinata la digestione ruminale in situ.

Campioni di liquido ruminale e di feci sono stati raccolti ogni 6 ore in determinati giorni per la misurazione dell’amido nelle feci (prodotto dalla vacca in un giorno), degli acidi grassi volatili ruminali e del pH fecale. In quei giorni e in uno specifico momento sono stati raccolti campioni di liquido ruminale e di feci per la valutazione del microbiota.

Nell’esperimento 1, il trattamento non ha influenzato l’ingestione, la produzione di latte, la composizione del latte o il punteggio fecale. Il trattamento LAPF diminuiva la percentuale di amido fecale e tendeva ad aumentare la digestione dell’amido rispetto al trattamento CON, ma le differenze erano molto piccole (0.59 versus 0.78% e 98.74 versus 98.46%, rispettivamente). La digestione di altri nutrienti non è stata influenzata.

Nell’esperimento 2, LAPF ha fatto aumentare il pH ruminale dopo il brusco passaggio alla dieta ricca di amido, e la produzione di latte è risultata essere inferiore per il gruppo LAPF rispetto a quella del gruppo CON (35.7 versus 33.2 kg/giorno). Contrariamente alla diminuzione dell’amido fecale con il trattamento LAPF osservata nell’esperimento 1, nell’esperimento 2 l’amido fecale tendeva ad aumentare con LAPF in seguito al brusco cambiamento della razione (2.97 vs 2.15%). Sono apparsi rilevabili pochi effetti del trattamento sul rumine e sulle popolazioni microbiche fecali. Nelle condizioni utilizzate negli esperimenti studiati dalla ricerca, l’aggiunta di Direct Fed Microbial a base di batteri non ha avuto un effetto marcato sulle performance degli animali, sui valori ruminali o sulla digeribilità dei nutrienti del tratto totale.

Il presente articolo è una sinossi di Lawrence, M., Polukis, S., Barnard, A. M., Miller, M. A., Kung Jr, L., & Gressley, T. F. (2021). Evaluating the effects of Lactobacillus animalis and Propionibacterium freudenreichii on performance and rumen and fecal measures in lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 104(4), 4119-4133.