Quanto è dura. vita in trincea! Parlando di alimentazione DOSSIER MAIS DA TRINCIATO. Nell alimentazione. dei bovini l insilato. di mais è un foraggio

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1 MAIS DA TRINCIATO Nell alimentazione dei bovini l insilato di mais è un foraggio utilizzato perché alimento uniforme per tutto l anno. Nella pratica, l uniformità e la stabilità della massa insilata sono difficili da ottenere. Il Dipartimento di scienze e tecnologie veterinarie fornisce alcuni utili suggerimenti per gestire la meglio questo alimento Gli autori sono del VSA Dipartimento di Scienze e Tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare, Facoltà di Medicina Veterinaria Università degli Studi di Milano di INNOCENTIM.L.,SGOIFOROSSI C.A.,VANDONIS.L.,INVERNIZZIG., DELL ORTOV. Quanto è dura batteri aerobi alla riapertura del silo, sia sul fronte che nella massa intera (la stabilità aerobica è normalmente indicata come il tempo che è richiesto dall insilato per far aumentare la propria temperatura di 1,7 C al di sopra della temperatura ambientale). La lunghezza di taglio influenza in modo inversamente proporzionale la densità della massa, poiché il trinciato più lungo e grossolano tende a non comprimersi adeguatamente, lasciando all interno più aria e quindi instaurando le condizioni per lo sviluppo di fermentazioni non desiderate, mentre il trattamento con lo spaccagranella influenza in modo positivo sia la comprimibilità della massa, sia le ferla vita in trincea! Parlando di alimentazione dei ruminanti un alimento tra i più interessanti è il mais insilato. E il foraggio più utilizzato nell alimentazione dei bovini, sia da latte che da carne, non solo per le sue peculiari caratteristiche nutrizionali, ma anche per la possibilità di disporre per tutto l anno di un alimento teoricamente uniforme e con un profilo nutrizionale costante, grazie ai processi di fermentazione che si instaurano durante l insilamento e che stabilizzano il prodotto. Nella pratica tuttavia l uniformità e la stabilità della massa insilata sono condizioni spesso difficili da ottenere potendo essere influenzate da molteplici fattori. Garantire la produzione di un alimento di elevatissima qualità, stabile e costante nel tempo è importante se consideriamo che il silomais spesso raggiunge quantità fino a kg/capo/giorno (40 45% della sostanza secca della razione). FATTORI DI VARIABILITÀ La tipologia del terreno, la zona di produzione, l andamento climatico durante tutte le fasi della crescita e dello sviluppo della pianta e la disponibilità idrica possono modificare in modo sensibile le caratteristiche della pianta intera. Le scelte aziendali sono egualmente importanti nel modificare la concentrazione dei diversi nutrienti nell insilato, ed in particolare la scelta di ibridi commerciali, l epoca di semina e di raccolta o la scelta/possibilità di utilizzare il mais come primo raccolto o in successione ad un altra coltura. Le proporzioni fra le diverse parti della pianta vengono modificate durante la crescita dalle suddette variabili, e questo a sua volta influenza la concentrazione dei nutrienti (tab. 1). La presenza di granella e la qualità della fibra, espressa come NDF determinano il valore nutrizionale dell insilato. Con l avanzare dello stadio vegetativo infatti il rapporto granella/ parte vegetativa della pianta aumenta e la percentuale di NDF tende a diminuire. L effetto positivo sulla digeribilità determinato da tale diminuzione è in seguito bilanciato dalla progressiva lignificazione della pianta, con l aumento quindi delle componenti meno degradabili della fibra (cellulosa e lignina a scapito delle emicellulose) che riduce la digeribilità totale dell insilato. Nel mais insilato proteine, lipidi e ceneri ammontano a circa un 15 % della sostanza secca e la loro variabilità è contenuta e di limitata importanza sulle caratteristiche della dieta. Dal restante 85 % di sostanza secca, i carboidrati non fibrosi della granella ed i carboidrati strutturali del resto della pianta, dipendono le differenze fra i vari insilati, che possono essere di notevole entità (tab. 2). Tab. 1 Variabilità dell insilato (Spanghero et al, 2004 mod) Composizione chimica (% s.s.) Minimo Massimo Sostanza organica Estratto etereo , Proteina grezza , Carboidrati strutturali (NDF) Carboidrati non fibrosi (NFC) Energia netta lattazione (Kcal/kg s.s.) La lunghezza di trinciatura della pianta di mais, durante la raccolta, ha un importanza notevole nel determinare le caratteristiche qualitative dell insilato e le proprietà fisiche della razione. La diminuzione della lunghezza di trinciatura facilita il processo di insilamento e la fermentazione perchè la costipazione della massa è più efficace e le dimensioni dell insilato sono fondamentali per garantire un adeguato stimolo della ruminazione (tab. 3). TRINCIATURA, ROTTURA DELLA GRANELLA E STARTER La lunghezza di trinciatura deve essere inoltre decisa anche in funzione delle caratteristiche dell insilato, in particolare della sua umidità, in quanto consente di modulare la respirazione e la fermentazione della massa, anche quando particolarmente ricca di sostanza secca ( 35%). Recentemente particolare interesse viene riposto su lunghezze di trinciatura certamente non consuete, cm, con lo scopo di aumentare la pendf (fibra fisicamente efficace) delle diete attuali, sempre più caratterizzate da livelli nutritivi crescenti, oltre alla necessità imposta dagli andamenti del mercato delle materie prime di privilegiare l impiego di prodotti aziendali. Tale opportunità, di notevole interesse dietetico, richiede però una altrettanto rilevante attenzione nelle modalità di insilamento al fine di ottenere un prodotto di elevato standard qualitativo e dotato di eccellente stabilità. Oltre alle dimensioni di trinciatura, studi recenti hanno evidenziato l importanza dell interazione fra trinciatura e utilizzo dello spaccagranella al momento della raccolta, sia per Tabella 2 Confronto fra due razioni con stessa sostanza secca totale e due insilati differenti per quantitativo di granella e di NFC (carboidrati non fibrosi) Razione elevata granella kg Razione ridotta granella kg Insi. mais elevata granella (44.92 NFC) 24,00 Insi. mais ridotta granella (35,83 NFC) l influenza esercitata sulle reazioni a cui va incontro la massa di mais durante il processo di insilamento in fossa, sia per gli effetti sull animale. È noto come la pratica di spaccare la granella al momento dell insilamento esponga una maggiore superficie delle particelle di amido, aumentandone la fermentescibilità sia durante le prime fasi dell insilamento, sia a livello ruminale, soprattutto di quelle legate alla matrice proteica della cariosside che, formando un complesso difficilmente scindibile, in condizioni normali sono difficilmente fermentabili. Dimensioni di trinciatura e trattamento della granella sono correlati ad altri due parametri a loro volta interdipendenti, estremamente importanti per la buona riuscita di un insilato, e cioè la densità della massa insilata e la sua stabilità aerobica. La densità minima raccomandata della massa insilata per la buona riuscita del processo di insilamento è di 225kg di s.s./m 3. A questa densità infatti la quantità di aria che riesce a penetrare la massa è minima, e quindi lo sviluppo di batteri aerobici le cui fermentazioni vanno a discapito della qualità sono estremamente ridotti. La possibilità che minor aria possa penetrare nella massa insilata assicura anche una maggiore stabilità aerobica, cioè una maggiore capacità dell insilato di opporsi alla ripresa delle fermentazioni sostenute da 24,00 Fieno medica 3.40 Fieno medica 3,40 Mais farina 4.40 Mais farina 4.40 Polpe bietola 1.30 Polpe bietola 1.30 Soia F.E Soia F.E Soia estrusa 1.20 Soia estrusa 1.20 Trebbie birra 1.00 Trebbie birra 1.00 Int. minerale vitaminico 0.50 Int. minerale vitaminico 0.50 Tal quale, kg Tal quale, kg Umidità, % 46,14 Umidità, % 46,14 S. S., kg S. S., kg UFL/kg 1.01 UFL/kg 0,97 PG % PG % GG % 4.20 GG % 4.20 NDF % NDF % 34,03 pendf % pendf % NFC % NFC % 40,24 Ca % 0,78 Ca % 0,72 P % 0.34 P % 0.32 (Elevata granella = 50% di granella sulla s.s.:,ridotta granella = 30 % di granella sulla s.s.) 26

2 Tabella 3 Confronto fra razioni per bovine da latte con insilato di mais trinciato lungo o insilato trinciato corto. Razione insilato trinciato lungo mentazioni desiderabili nelle prime fasi dell insilamento (Johnson et al, 2002). I due trattamenti meccanici menzionati, cioè la trinciatura e il trattamento della granella, hanno effetto anche sull utilizzazione dei nutrienti da parte dell animale. La lunghezza delle particelle di insilato influenza la digeribilità della fibra, in particolar modo dell NDF, ma anche il tempo di permanenza nel rumine dell alimento, la velocità di transito, e quindi la digeribilità totale della dieta. Una trinciatura eccessiva non permette un adeguata stimolazione meccanica del rumine da parte delle particelle fibrose, mentre un taglio grossolano non permette la completa fermentazione dei nutrienti legati alla fibra stessa (Johnson et al., 1999). La lavorazione della granella può in parte bilanciare questi effetti, infatti a parità di lunghezza di taglio 28 kg Razioneinsilato trinciato corto kg Ins. di mais trinciato lungo 25,00 Insilato di mais trinciato corto 25,00 Fieno medica 3.00 Fieno di medica 3.00 Fieno loietto 1.50 Fieno di loietto 1.50 Soia F.E Soia F.E Mais farina 4.00 Mais farina 4.00 Crusca 1.50 Crusca 1.50 Soia integr. fiocco 0.41 Soia integr. fiocco 0.41 Int. minerale vitaminico 2,01 Int. minerale vitaminico 2,1 S. S. kg S. S., kg ph ruminale (CPM dairy) 6.39 ph ruminale (CPM dairy) 6.30 PG % PG % 17,60 GG % 4.54 GG % 4.53 NDF, % 33,01 NDF, % pendf, % 26,26 pendf, % 23,60 NFC, % NFC, % dell insilato, il trattamento con lo spaccagranella aumenta la digeribilità della sostanza organica, e l energia netta della dieta. Tuttavia all aumentare della lunghezza delle particelle di insilato (ad esempio fino a 1.95 e 2.54 cm) l azione di rottura della granella deve essere portata all estremo (8 mm e 2 mm rispettivamente) per poter ottenere un effetto positivo sulla digeribilità della dieta (Cooke e Bernard, 2005). Relativamente alla conservazione dell insilato ed al fine di aumentare la stabilità aerobica della massa sono ormai da tempo riconosciuti i vantaggi conseguenti all impiego dei lattobacilli. A riguardo, recenti studi inerenti l inoculazione dell insilato con uno specifico ceppo di lattobacilli (L. Buchneri 40788) hanno fornito risultati estremamente positivi, paragonabili soltanto al trattamento con conservanti per alimenti (sodio benzoato e sorbato di potassio) (Fig. 1) LA QUALITÀ DELL INSILATO I parametri utilizzabili per valutare un prodotto fermentato quale l insilato sono molteplici, tuttavia i più utilizzati, poiché ottimi indicatori di ciò che è successo nel periodo trascorso fra la trinciatura e l apertura del silo, sono l umidità, il ph, la concentrazione di acido lattico e Acidi Grassi Volatili (AGV) ed i loro rapporti, la concentrazione di azoto ammoniacale w di etanolo, nonché l assenza di sostanze indesiderate quali nitrati, spore di clostridi e micotossine. Un umidità compresa fra il 65% ed il 70% è da considerarsi ottimale, mentre valori superiori indicano generalmente una raccolta del foraggio in uno stato vegetativo troppo precoce, che normalmente esita in respirazione della massa eccessive e fermentazioni lattiche limitate e meno rapide alla chiusura della fossa, con un abbassamento del ph poco repentino e grandi perdite di nutrienti, soprattutto di carboidrati solubili, per percolamento. Valori di umidità più bassa normalmente corrispondono a insilati raccolti tardivamente, con un eccessiva lignificazione dell NDF e, come già riportato, maggiori difficoltà di compattamento, a cui conseguono fermentazioni aerobiche, perdita di nutrienti ed alterazioni del prodotto. Figura 1 Confronto degli effetti sulla stabilità aerobica dell insilato di ceppi di lattobacilli e conservanti chimici diversi (Kleinschmit et al., 2005 mod) *= P>0.05.(LLB4 = Lactobacillus buchneri 40778; PLB=L.buchneri11A44;B5=L.plantarumPA 28eK 270;SG=sodiometabisolfito;Ki 112=acidopropionico;SB=sodiobenzoato;PSE=sorbatodipotassio50% eedta50%)

3 Il ph è l indicatore più immediato dell andamento delle fermentazioni: valori al di sotto di ph 3.8 sono da considerarsi ottimali, valori superiori indicano fermentazioni anomale, tra cui principalmente quella alcolica da coli, lieviti e da clostridi, che portano a perdita di nutrienti, scarsa conservabilità e riduzione dell appetibilità. L acido lattico e gli AGV sono i diretti indicatori delle fermentazioni avvenute (Fig. 2). Affinché l insilato sia da considerarsi di buona qualità, l acido lattico e gli AGV devono rispettare i valori riportati in tabella 4. Oltre a questi parametri, altre indicazioni sono importanti nel giudicare la qualità dell insilato, ed in particolare l assenza di inquinanti o sostanze indesiderate. Fra questi sono sicuramente da menzionare i nitrati, derivanti da un eccessiva concimazione azotata dei terreni di coltivazione, o da concimazioni azotate non proprio eccessive ma abbinate ad eventi altamente stressanti per la coltura (patologie, clima, metodologie di coltivazione) ed i cui principali effetti tossici sono ascrivibili Figura 2 Esempi di muffe riscontrabili nell insilato Muffe Penicillium urticae, P. citrinin, P. roquefortii, P. veridicatum Geothricum spp, Byssoclhamys spp, Mucorales spp, Rhizopus spp Fusarium tricintum, F.spp, Giberella zea, Monascus spp. Blu verde Bianca Rossa Tipologia di muffa all azione legante l emoglobina dei nitriti, molecola in cui sono trasformati i nitrati dai batteri ruminali quando viene saturata la loro capacità di effettuare la trasformazione nitrati ammoniaca. Questa reazione è in grado di ridurre la tossicità dei nitrati, tuttavia comporta un dispendio di energia altrimenti utilizzabile per la fermentazione dei nutrienti. Anche la presenza di spore di clostridi è un segnale di allarme. La presenza di clostridi generalmente è dovuta alla contaminazione della massa insilata con terra, fenomeno ovviamente frequentemente presente. La presenza di clostridi non provoca soltanto una perdita di nutrienti dovuta alla fermentazione da parte di questi microorganismi, ma può causare negli animali enterotossiemie, che possono portare addirittura, in condizioni favorevoli, quali l eccesso di proteina solubile nella dieta e di amido fermentescibile, ai tanto temuti e conosciuti fenomeni di morte improvvisa degli animali, situazione facilmente diagnosticabile anche a seguito del rapido rigonfiamento della carcassa entro poco tempo dal decesso (i clostridi sono produttori di gas). La presenza di micotossine, che può essere segnalata da presenza di muffe nella massa insilata, ha normalmente una diffusione a macchia di leopardo, ed è legata a condizioni predisponenti al momento dell insilamento quali l acqua libera, la temperatura e la presenza di ossigeno, quindi di aria. Le micotossine, siano esse da Fusarium spp, da Aspergillus spp o da Penicillium spp hanno effetti negativi non soltanto sulle performance di crescita, produttive o riproduttive, con la notevole perdita economica ad esse legata, ma comportano anche notevoli problematiche di tipo gestionale (es. limiti per la tossina M1 nel latte). Proprio in virtù della loro diffusione non uniforme nell insilato, per la loro valutazione ed identificazione è necessario porre particolare attenzione al momento del campionamento della massa da analizzare, al fine di avere una buona rappresentatività del campione. Il rischio micotossine oltre che attraverso un adeguata analisi chimica Aspergillus fumigatus 30 Blu grigia

4 può essere anche precocemente individuato mediante un attenta valutazione visiva del prodotto (Fig.3). ASPETTI NUTRIZIONALE LEGATI ALL USO DI INSILATI La modalità di desilamento può avere un grande effetto sia sui nutrienti sia sulla stabilità dell insilato stesso. L utilizzo di una desilatrice a coltelli, rispetto all utilizzo di una pala meccanica, può ad esempio influire negativamente sulla lunghezza delle particelle, ma ha l indiscusso vantaggio di garantire un fronte compatto e con minore superficie esposta all aria. La desilatrice infatti crea meno danno al fronte dell insilato, evitando l infiltrazione di aria e umidità che si verifica invece nelle fratture prodotte nella massa dalla pala, limitando quindi l instaurarsi delle fermentazioni sostenute da batteri aerobi, garantendo così una maggiore stabilità. Le caratteriste granulometriche della dieta potrebbero essere influenzate negativamente a causa di un ulteriore taglio e sminuzzamento delle particelle di insilato, causando una drastica diminuzione della quota di fibra fisicamente efficace nello stimolare meccanicamente le pareti ruminali (pendf). Consapevoli di questa problematica, si può ovviare all eccessiva riduzione delle dimensioni dell insilato mantenendo una lunghezza di trinciatura superiore al momento della raccolta. Lo sviluppo di microorganismi indesiderati e la ripresa delle fermentazioni sia sul fronte dell insilato esposto agli agenti atmosferici che nella razione in mangiatoia è spesso inevitabile, soprattutto quando le condizioni ambientali sono particolarmente sfavorevoli, con la presenza di temperatura ed umidità elevate, come durante la stagione estiva. Per mantenere l insilato in trincea in buone condizioni si può far ricorso a tettoie mobili che coprano il fronte e ne ombreggino la superficie. Oltre a contenere la temperatura, le tettoie mobili possono prevenire una problematica che si verifica durante tutto l anno e che ha risvolti di tipo nutrizionale, cioè l assorbimento da parte del fronte dell insilato di acqua piovana. Le elevate temperature ed umidità ambientali tipiche del periodo primaverile ed estivo non promuovono la ripresa dell attività batterica soltanto nell insilato in trincea, ma anche nel Tabella 4 Indicatori di elevata qualità dell insilato. Acidi totali meq/kg s.s Acido lattico g / kg s.s. Acido acetico < 25 g / kg s.s. Acido propionico, butirrico, isobutirrico assenti o in tracce Etanolo < 10 g / kg s.s. Rapporto acido lattico/acido acetico ~ 3 (meq/meq) N NH3 < 7 % dell N totale Azoto solubile < 50 % dell N totale 31

5 la razione distribuita in mangiatoia; l alimento si scalda nel giro di poche ore, le fermentazioni riducono la concentrazione di nutrienti e la razione perde appetibilità. La somministrazione di insilato di mais reso caldo dalla ripresa delle fermentazioni, sia in trincea che in mangiatoia, influisce inoltre negativamente sui i normali processi digestivi, predisponendo l animale a disordini metabolici. L assunzione di insilato caldo implica l assorbimento di molecole tossiche, quali molte amine biogene, che causano l alterazione della microflora ruminale e l instaurarsi di processi infiammatori che agiscono negativamente sulla funzionalità epatica, come dimostrato dall aumento delle proteine della fase acuta e dalla diminuzione delle albumine a livello plasmatico. Queste alterazioni metaboliche possono inoltre far aumentare la suscettibilità della ghiandola mammaria ai patogeni e quindi alle mastiti (Trevisi et al., 2003). La respirazione/fermentazione in mangiatoia inoltre favorisce l instaurarsi di un ambiente anaerobico che può determinare la sporulazione di eventuali spore di clostridi potenzialmente presenti con un aumento del rischio di enterotossiemie e morti improvvise. Una strategia da tempo utilizzata per contenere la ripresa delle fermentazioni ed il conseguente rialzo termico nella razione in mangiatoia è l utilizzo di conservanti, in particolar modo di acido propionico e dei suoi sali, che hanno il vantaggio di essere meno corrosivi anche se più costosi. In uno studio svolto nel 1998, Kung et al., hanno utilizzato un composto a base di acido propionico miscelato nell ordine dello 0.3% ad una razione per vacche da latte, in cui l insilato di mais rappresentava il 47 % della s.s.; il trattamento ha ridotto in modo significativo il ph e la temperatura della miscelata dopo 24 ore dalla somministrazione rispetto ad una miscelata di controllo, rispettivamente ph: 5.51 vs 5.00 e temperatura: 43.3 C vs 30.3 C. In conclusione pur essendo da tutti riconosciuto il ruolo importante, anzi fondamentale, dell insilato di mais nella dieta dei ruminanti da reddito sia in termini di apporto di sostanza secca che di nutrienti, spesso non si ripone sufficiente attenzione alle modalità di raccolta, fabbricazione, stoccaggio e conservazione al fine di massimizzare oltre che le peculiarità composizionali anche le caratteristiche di sicurezza igienico sanitaria del prodotto. A tale riguardo ed in considerazione dei rilevanti cambiamenti che hanno interessato le metodologie produttive, l epoca di semina e di raccolta, i cantieri di raccolta, nonché gli andamenti stagionali si ritiene utile considerare, con un approccio di prevenzione, l impiego di quegli additivi in grado di limitare le problematiche particolarmente in quei momenti ampiamente riconosciuti come critici e cioè la fine e l inizio di una fossa di insilato. l (La Bibliografia è disponibile presso gli Autori.) 34