Salute ruminale, performance e fertilità nella bovina da latte: perché la fonte di oligoelementi è importante

Gli oligoelementi sono nutrienti essenziali necessari per migliorare la salute e le prestazioni degli animali, e rappresentano un buon esempio di come anche piccoli componenti della dieta possano avere un grande impatto sulle funzioni metaboliche e le prestazioni zootecniche degli animali.

Nel precedente articolo abbiamo visto come la scelta della corretta fonte di oligoelementi influenzi la salute e l’immunità. In questa seconda puntata affronteremo il ruolo degli oligoelementi nella digeribilità della fibra, il loro impatto sulla salute ruminale e gli effetti sulla fertilità e le performance produttive. La fonte con cui vengono somministrati gli oligoelementi agli animali ha una significativa importanza perché influenza la quantità di metallo disponibile per l’assorbimento e il successivo utilizzo da parte dell’organismo nel suo metabolismo.

Con Intellibond l’integrazione intelligente rispetta gli animali e l’ambiente

La ricerca Selko (il marchio Feed Additive di Trouw Nutrition) ha sottolineato come l’integrazione delle diete di vacche da latte e bovini da carne con una fonte oligominerale più stabile e meno reattiva – e di conseguenza più biodisponibile – è in grado di generare effetti positivi sulla salute e sulle performance degli animali. In questo articolo prenderemo in esame alcune delle più interessanti pubblicazioni scientifiche che portano alla luce importanti funzioni degli oligoelementi, ponendo l’accento in particolare sulla differenza di efficacia che si può ottenere con l’uso di una fonte idrossilata di oligoelementi (Intellibond) rispetto ad una fonte tradizionale inorganica come i solfati o gli ossidi.

Per anni i nutrizionisti hanno sempre pensato di garantire adeguati livelli di oligoelementi nelle razioni per vacche da latte, fornendo talvolta supplementazioni anche superiori rispetto ai reali fabbisogni degli animali con poca o nessuna preoccupazione per la sovralimentazione o gli eccessi. Questo approccio è stato possibile anche per il fatto che gli oligoelementi inorganici sono stati sempre relativamente economici, e la sovralimentazione oligominerale è ancora una pratica abbastanza comune nelle mandrie di vacche da latte. Questo fenomeno è mosso principalmente da motivazioni commerciali, ma è doveroso ricordare che può portare potenzialmente a problemi di salute e longevità a lungo termine, oltre che ad un significativo spreco di minerali nei reflui zootecnici con conseguente impatto ambientale. La sfida è quella di uscire dalla mentalità del “cartellino ricco di oligominerali e vitamine” per passare ad un approccio più scientifico basato sui reali fabbisogni degli animali in base alla fase produttiva, alla biodisponibilità che ciascuna fonte di oligoelementi è in grado di esprimere e, non da ultimo, alla conoscenza del livello oligominerale degli ingredienti di base presenti nella dieta. In aggiunta a questo, è necessario considerare che alcuni eventi stressogeni di tipo ambientale, sanitario o sociale, a cui può essere sottoposta una mandria di vacche da latte durante la sua carriera produttiva, pongono il nutrizionista di fronte alla necessità di aggiustare i fabbisogni teorici fornendo una quota extra di oligoelementi agli animali per aiutarli a compensare le eventuali carenze secondarie. Da qui l’importanza di conoscere le dinamiche della nutrizione minerale per riuscire a soddisfare i fabbisogni delle vacche da latte evitando carenze o eccessi (figura 1).

Figura 1. Supplementazione ideale di oligoelementi nella vacca da latte (fabbisogno netto, disponibilità nella dieta base e range ideale di supplementazione).

Oligoelementi idrossilati e stabilità ruminale

Gli oligoelementi idrossilati IntelliBond, a differenza delle fonti inorganiche come i solfati, sono in grado di bypassare efficacemente le reazioni che avvengono nel rumine a contatto con alcuni nutrienti essenziali e con la microflora batterica, favorendo così un assorbimento più efficiente dei minerali nel tratto intestinale della vacca da latte. Una volta assorbiti, gli oligoelementi idrossilati, grazie alla loro maggior biodisponibilità^(16,17), sono prontamente disponibili per l’animale per sostenere molteplici funzioni metaboliche. I forti legami covalenti e la loro tipica struttura cristallina limitano la solubilizzazione dei minerali idrossilati IntelliBond nel rumine e ne impediscono la combinazione nel tratto digerente con alcuni elementi definiti antagonisti. Gli idrossilati IntelliBond sono infatti poco reattivi a livello ruminale rispetto ai solfati e, grazie alla loro lenta dissociazione, che avviene nell’abomaso a pH acido, rendono il minerale disponibile esattamente nel sito dove avviene l’assorbimento, cioè il piccolo intestino (tabella 1).

Tabella 1. La tabella mostra in sintesi l’impatto che hanno le fonti inorganiche di oligoelementi molto reattive a livello ruminale, come i solfati, rispetto alle fonti idrossilate (IntelliBond).

L’impatto degli oligoelementi sulla funzionalità della microflora ruminale

I deboli legami ionici, tipici degli oligoelementi minerali a base di solfato, causano la dissociazione del metallo quando esposto all’umidità, come ad esempio avviene a contatto del liquido ruminale, rilasciando ioni metallici liberi. Questi metalli liberi hanno la capacità di impattare negativamente sulla funzionalità della microflora ruminale e, nello specifico, non è la porzione di solfato ad essere dannosa per i batteri ruminali, quanto invece gli ioni metallici liberi, come rame e zinco, che hanno sia un’azione ossidante che antimicrobica, motivo per cui il solfato di rame e il solfato di zinco sono utilizzati come agenti antibatterici in applicazioni come i pediluvi.

Per quanto riguarda la microflora ruminale, già in uno studio del 1957 si scoprì che quando il solfato di rame e zinco venivano aggiunti a un sistema di fermentazione ruminale in vitro, la digestione della cellulosa era significativamente ridotta⁽¹⁾. Ciò indica che il contenuto di rame e zinco presente negli ingredienti della dieta di base è adeguato a soddisfare i fabbisogni dei batteri ruminali necessari per ottimizzare la digeribilità della fibra. Qualsiasi integrazione aggiuntiva di fonti reattive di solfato a livello ruminale può avere un impatto negativo sulla digestione della fibra.

L’impatto negativo degli oligoelementi a base di solfato sulla microflora ruminale riduce la loro capacità di digerire la fibra, con conseguente peggioramento dell’efficienza alimentare. Diversi studi condotti da vari gruppi di ricerca indipendenti^{(2,3,4,5,6,7,8,9)} hanno dimostrato che la sostituzione completa di oligoelementi con IntelliBond permette di limitare la presenza di alti livelli di ioni metallici liberi nel rumine come Zinco e Rame. Ciò si traduce in un significativo miglioramento della digeribilità della fibra. Una meta-analisi di tutti gli studi condotti con l’utilizzo di oligoelementi idrossilati (IntelliBond) ha mostrato un miglioramento medio della digeribilità della fibra dell’1,7% (il range di digeribilità era compreso tra 1,1 e 4,6)⁽¹⁰⁾ (Figura 2). In uno studio di Faulkner del 2017 in presenza di oligoelementi idrossilati si sono raggiunti valori di +2,9% di digeribilità dell’NDF rispetto ai solfati in diete ricche di foraggi (Figura 3). La ricerca universitaria sulle vacche da latte ha dimostrato che ogni differenza di un punto % nella digeribilità NDF può rappresentare una produzione giornaliera di latte ECM extra da 0,25 a 0,3 kg⁽¹¹⁾.

Figura 2. La fonte minerale influisce sulla digeribilità della fibra; miglioramento percentuale della digeribilità della fibra in una meta-analisi su 1 1 studi condotti su bovini da latte con diete diverse. Mostra l’effetto positivo dell’impiego di fonti idrossilate di oligoelementi sulla digeribilità della fibra. A fianco, in tabella, il livello medio di supplementazione osservato negli studi presi in esame.

Figura 3. Effetto delle diverse fonti di oligoelementi sulla digeribilità della fibra. La digeribilità dell’NDF in questi due studi è risultata significativamente più alta nei gruppi a cui venivano somministrati gli oligoelementi idrossilati, a parità di livelli di supplementazione di Zn, Cu e Mn.

Per quanto riguarda l’effetto delle diverse fonti di oligoelementi sulla fermentazione ruminale, possiamo affermare che una migliore digeribilità della fibra si traduce anche in un aumento degli acidi grassi volatili che, come noto, sono la principale fonte energetica per la vacca da latte. In uno studio di Guimares et al.⁽¹³⁾, sono stati inclusi due gruppi di animali: un gruppo è stato alimentato con oligoelementi a base di solfato, l’altro gruppo è stato alimentato con IntelliBond. Il gruppo alimentato con IntelliBond al posto dei solfati ha registrato un aumento della produzione di AGV nel rumine del 21%, con un conseguente aumento della produzione di propionato del 15%. Una maggior concentrazione di propionato a livello ruminale porta di conseguenza ad un aumento della gluconeogenesi epatica, che si traduce in maggior produttività ed efficienza.

L’impatto della fonte oligominerale su produzione e qualità del latte

In uno studio condotto dalla Cornell University 60 vacche pluripare in transizione⁽¹⁴⁾, da 21 giorni prima del parto fino a 84 giorni di lattazione, venivano divise in 3 gruppi; un primo gruppo riceveva un’integrazione oligominerale a base di solfati, un secondo gruppo una combinazione tra chelati e solfati, ed un terzo era alimentato con oligoelementi idrossilati (IntelliBond). Gli animali sono stati monitorati per le performance produttive e sono stati analizzati anche marker plasmatici dell’infiammazione e dello stress ossidativo nella fase di transizione. La produzione di latte è aumentata nelle vacche nella prima fase di lattazione alimentate con IntelliBond rispetto alle vacche alimentate con solfati (Figura 4). Il gruppo IntelliBond ha raggiunto il picco di produzione in anticipo e ha prodotto 4,3 kg di latte in più al picco. La dinamica della persistenza della lattazione nelle vacche da latte indica che 1 kg di latte in più al picco di lattazione è pari a 200 kg di latte extra per lattazione.

Nello stesso studio si è potuto osservare come le vacche alimentate con Intellibond nella fase di transizione abbiano fatto registrare un calo significativo, intorno al 29%, della concentrazione plasmatica di Aptoglobina, un importante marker dell’infiammazione, mantenendo un livello ampiamente sotto la soglia di attenzione per tutto il post-parto. Uno studio più recente di Daniel et al.⁽⁸⁾ ha confermato che vacche da latte pluripare alimentate con IntelliBond hanno un aumento significativo della produzione di latte e di grasso (rispettivamente di +1,1 kg latte/die e di +51 g/die) rispetto al gruppo alimentato con fonti di oligoelementi a base solfato.

Se consideriamo che i nostri animali devono sempre più frequentemente affrontare condizioni di stress come il caldo, anche in questo caso scegliere la corretta fonte di oligoelementi può essere fondamentale. È stato infatti ampiamente dimostrato come lo stress da caldo abbia un effetto diretto sulla salute e sull’integrità intestinale⁽¹⁸⁾, e come la supplementazione di oligoelementi interagirebbe direttamente o indirettamente con la salute dell’intestino. È interessante notare che, in questo studio in cui le vacche da latte sono state sottoposte a vari gradi di stress termico, con indici di temperatura-umidità (THI) di 72,5 e 77,7, la tendenza delle vacche che assumevano un’integrazione a base di idrossicloruro di Zn (IntelliBond) era di aumentare la produzione di grasso nel latte di 130 g/giorno nel caso di THI al livello più basso (72,5) e di 20 g/giorno in presenza del valore più alto di THI (77,7) rispetto alle vacche integrate con Zn organico, Weng et al. 2018⁽¹⁵⁾.

Figura 4. Produzione di latte in kg/giorno nelle vacche con alimentazione integrata con solfati o con una miscela di solfati e oligoelementi organici o con IntelliBond; la maggior produzione al picco (settimana 5) nel gruppo Intellibond è risultata significativa⁽¹³⁾.

Legenda

ITM: oligoelementi inorganici a base di solfato

ITM/OTM: combinazione di oligoelementi base solfato e chelati (75:25)

HTM: oligoelementi idrossilati IntelliBond

L’impatto della fonte oligominerale sulla fertilità

È noto da tempo come l’utilizzo strategico degli oligoelementi minerali, come Zn, Cu e Mn, specie in fase di transizione, abbia un ruolo chiave nel migliorare i parametri di salute e le performance riproduttive dei nostri animali ad alta produzione. Poco però è stato ancora studiato per capire se, oltre al soddisfacimento dei fabbisogni in condizioni di stress come nel post-parto, la qualità della fonte con cui vengono somministrati abbia a sua volta un impatto. Gli obiettivi di questo studio erano di verificare se il tipo di fonte minerale somministrata dopo il parto (da 0 a 70 giorni di lattazione) potesse migliorare la qualità degli embrioni prodotti in vivo da vacche da latte super-ovulate. Le vacche frisone arruolate nello studio (n=82) hanno ricevuto lo stesso unifeed di base e le loro diete differivano unicamente per il tipo di fonte oligominerale che veniva loro somministrata. Nel gruppo IntelliBond gli animali ricevevano solo fonti di oligoelementi idrossilate di Cu, Mn e Zn, mentre nel secondo gruppo (COM) una combinazione tra fonti di solfato di Mn, fonti idrossilate di Cu e 75% solfato di zinco/25% Zn organico.

Sorprendentemente il gruppo che riceveva tutte fonti idrossilate (IntelliBond) ha registrato una riduzione significativa della proporzione di embrioni degenerati in relazione a tutte le strutture (Intellibond = 27,3 ± 4,5 vs. COM = 44,4 ± 6,2; P = 0,03) o strutture fecondate (Intellibond = 34,8 ± 5,7 vs.COM = 52,2 ± 6,9; P = 0,04). Inoltre, ulteriori analisi hanno indicato che nel gruppo IntelliBond è aumentata la percentuale di vacche che hanno prodotto oltre l’80% di embrioni di buona qualità e congelabili (IntelliBond = 32,4% vs. COM = 16,6%; P = 0,04). Questi risultati non sono però stati correlati al livello di produzione di latte e/o al numero di parti della vacca super-ovulata.

In conclusione, questi risultati supportano l’ipotesi che l’impiego di fonti idrossilate di oligoelementi possa migliorare la qualità dell’embrione nelle vacche da latte nel postparto. Sono necessarie ulteriori ricerche per esplorare un possibile impatto positivo della loro supplementazione su parametri come il tasso di concepimento su vacche inseminate artificialmente.

Conclusioni

Le contingenze di mercato che stiamo vivendo in questi ultimi periodi, e i costi dei mangimi sempre più impattanti sul bilancio delle aziende zootecniche, ci stanno indirizzando sempre di più verso razioni per vacche da latte in grado di massimizzare l’utilizzo delle risorse aziendali come i foraggi e gli insilati, con la sfida di mantenere sempre elevate le performance produttive e la qualità.  In questo articolo abbiamo visto come il corretto uso di oligoelementi idrossilati possa migliorare la digeribilità della fibra e, di conseguenza, aumentare l’efficienza alimentare intesa come kg di latte prodotto per ogni kg di sostanza secca ingerito. Migliorare questo parametro, che nella vacca da latte può variare da 1,3 a 2,0, significa essere in grado di produrre più latte con la stessa quantità di alimenti. Ciò contribuirà inoltre a ridurre l’impronta ambientale delle aziende zootecniche da latte, poiché la quantità di gas serra per litro di latte prodotto diminuirà. Oltre a ridurre l’impronta ambientale e migliorare l’efficienza alimentare, questo approccio permette di aumentare anche il reddito, rendendo l’allevamento della vacca da latte più economicamente sostenibile.

Autore

Luca Morandini – Species Manager Ruminants Trouw Nutrition Italia

Bibliografia

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