Come produrre un latte di qualità e mantenere un buono stato di salute delle bovine

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1 Conferenze di zootecnia, assistenza tecnica 2010/2011 Provincia di Novara Armeno 18 febbraio 2011 Come produrre un latte di qualità e mantenere un buono stato di salute delle bovine Prof. Giovanni Savoini Dipartimento di Scienze e Tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano

2 mg/100 ml Andamento percentuale grasso e proteina del latte durante la lattazione Rapporto proteina/grasso: 0,85-0,90 Es. : 3,40/3,90 = 0,87 4 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3 2,9 2, Controlli funzionali mensili APA Grasso (%) Proteina (%)

3 mg/100 ml Grasso Valori elevati di grasso all inizio della lattazione sono indice di chetosi Valori bassi di grasso sono indice di acidosi L inversione grasso/proteine è indice di acidosi 4 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3 2,9 2, Controlli funzionali mensili APA Grasso (%) Proteina (%)

4 lipidi Aumentare la sintesi endogena mammaria Orientare le fermentazioni ruminali a produrre maggiori quantità di acetato e butirrato Incremento del tenore in grasso (anche 2 punti percentuali) del latte intervenendo sull alimentazione : 1. > foraggio/concentrato 2. > quota sottoprodotti fibrosi ad elevata degradabilità ruminale 3. Macinazione grossolana dei cereali 4. 75% NDF da foraggio con sufficiente apporto di pendf 5. Adeguato potere tampone e capacità scambio cationico materie prime 6. Fieno di medica (1-2 kg) o paglia ( kg) 7. Evitare somministrazione di grassi vegetali non protetti 8. Somministrazione di sostanze tamponanti (bicarbonato di sodio g capo/d insieme ad ossido di magnesio in rapporto 3:1) 9. Somministrazione lievito di birra 10. Somministrazione di malato 11. Somministrazione di fattori lipotropi (colina 30g/capo/d, metionina 10-30g/capo/d

5 mg/100 ml Proteina Valori bassi di proteina sono indice di insufficiente apporto di energia (amido e zuccheri) con la dieta Valori bassi di proteina sono spesso associati a problemi di fertilità 4 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3 2,9 2, Controlli funzionali mensili APA Grasso (%) Proteina (%)

6 Livelli di proteina nel latte inferiori alla media di stalla sono associati a inferiore fertilità e ad una maggiore probabilità di eliminazione (riforma) Deviazione del livello di proteina nel latte e fertilità Deviazione del livello di proteina nel latte e probabilità di riforma Tena-Matinez et al., 2009

7 proteina Incrementare quantità totale di aminoacidi che raggiunge l intestino = buona efficienza delle fermentazioni ruminali Controllare il profilo aminoacidico della proteina duodenale Incremento del tenore di proteina nel latte : 1. < foraggio/concentrato 2. > NSC 35-41% s.s. o in rapporto con NDF Fonti amilacee a diversa fermentiscibilità ruminale 4. Corretta % PG ed uso di fonti proteiche poco degradabili 5. Valutazione della proteina metabolizzabile 6. somministrazione di fonti proteiche ad elevato valore biologico 7. Utilizzo di aminoacidi protetti a livello ruminale (metionina e lisina 1:3)

8 Urea 8 di 51

9 urea LA CONCENTRAZIONE DI UREA NEL LATTE E UN UTILE STRUMENTO DI PREVISIONE RIGUARDO L ESCREZIONE DI AZOTO NELLA BOVINA DA LATTE: Fattori di conversione per trasformare l urea ad azoto ureico e per trasformare le unità di misura: - per trasformare il valore di urea in azoto ureico : DIVIDERE PER 2,18 (Es: 35mg/100ml urea=16 mg azoto ureico) - per trasformare il valore di urea da mg/100 ml a mmoli/l: DIVIDERE PER 6,03 (Es: 35mg/100ml urea=5,8mmoli/urea) RANGE DI RIFERIMENTO DEL TENORE DI UREA NEL LATTE ECCESSO proteina degradabile e solubile CARENZA DI NSC ECCESSO DI NSC CARENZA proteina degradabile e solubile Ridotta ingestione Ridotta produzione Epatopatie Rischi di chetosi e zoppie Problemi di fertilità Ridotta ingestione Ridotta produzione Rischi di acidosi Rischi di fertilità Valori di urea superiori a mg/100ml Valori di urea inferiori a mg/100ml

10 urea L'assunzione di razioni ad alto tenore proteico comporta un innalzamento dell'urea, mentre aumentando l'energia della razione si verifica di solito un decremento della sua concentrazione. Principali cause delle variazioni nella concentrazione di urea PROBABILI CAUSE Eccesso proteico (proteine degradabili) Eccesso energetico CONCENTRAZIONE Aumento Calo Nelle bovine l'elaborazione delle proteine e dei carboidrati a livello ruminale influenza la concentrazione d'urea: aumentando i carboidrati (cereali) in razione, si ha anche un aumento della produzione microbica ruminale, con un conseguente calo dell'ammoniaca nel rumine e dell'urea nel sangue. Aumento ingestione acqua Calo ingestione acqua Metionina +Lisina protette Aumento ingestione S.S. Ore successive al pasto Temperatura elevata Stress Potenziale genetico elevato Calo Aumento Calo Aumento Aumento Aumento Aumento Calo

11 Cellule somatiche 11 di 51

12 cellule somatiche NEUTROFILI MACROFAGI LINFOCITI CELLULE EPITELIO GHIANDOLARE Meccanismo di difesa della mammella nei confronti dei patogeni Sono normalmente presenti nel latte < = un loro aumento deriva da traumi o fenomeni infiammatori (mastiti) Rappresentano un buon parametro per valutare la sanità della mammella

13 cellule somatiche Un aumento del contenuto delle cellule somatiche si registra nei primi mesi di lattazione: Bilancio energetico negativo Depressione immunitaria post-parto Particolari patologie metaboliche (chetosi, acidosi, ipocalcemia, etc. ) Micotossine presenti negli alimenti Corretta profilassi nutrizionale dei fenomeni di mastite comporta: 1. Somministrazione diete bilanciate nelle varie componenti 2. Riduzione del bilancio energetico negativo 3. Prevenzione ipocalcemia 4. Controllo e contenimento micotossine alimentari 5. Somministrazione micronutrienti che stimolino risposta immunitaria

14 Pascolo 14 di 51

15 Il pascolo non permette di conoscere l assunzione di alimento, di nutrienti e conseguentemente è difficile determinare con esattezza le necessarie integrazioni. Solo una accurata gestione del pascolo (rotazione) può permettere un adeguata assunzione di foraggio di alta qualità (digeribilità)

16 La rotazione del pascolo implica un pascolamento intensivo per un periodo limitato di tempo (8-9 giorni) seguito da un periodo di riposo. In questo modo si riducono le forti variazioni di produzione di latte che si riscontrano nelle bovine al pascolo

17 La produzione di latte varia con la rotazione del pascolo

18 La produzione di latte varia con la rotazione del pascolo Perché varia la composizione del pascolo

19 Il contenuto in nutrienti dell erba varia nelle foglie, nello stelo e della distribuzione

20 Quanta s.s. viene assunta al pascolo? Le bovine pascolano da 6 a 9 ore al giorno. Il numero di assunzioni per minuto è abbastanza costante (55-65) Quindi la quantità di s.s. assunta dipende dalla dimensione delle singole assunzioni

21 Quanta s.s. viene assunta al pascolo? Con pascolo rigoglioso (0,5 g s.s. per assunzione): 60 assunzioni/min x 8 h = 14,4 kg s.s. Con pascolo meno rigoglioso (0,25 g s.s. per assunzione): 65 assunzioni/min. x 9 h = 8,8 kg s.s. Philip e Leaver (1989) Un buon pascolo potrebbe soddisfare i fabbisogni per produrre litri di latte

22 Assunzione di ss (% PV) (21 giorni dopo il parto) Correlazione tra l assunzione di sostanza secca, % del PV, 1 giorno prima e 21 dopo il parto. Assunzione di ss (%PV) (1 giorno prima del parto) Grummer, 1995

23 I fabbisogni di glucosio sono superiori rispetto alle richieste nel periodo di transizione Drackley et al., 2001

24 Bilancio energetico e fertilita nella bovina da latte L elevata richiesta di principi nutritivi glucogenici (ac.propionico, glucosio) e forse aminogenici (aminoacidi) per la produzione del latte esita in un insufficiente apporto degli stessi principi per il normale sviluppo dei follicoli

25 Bilancio energetico e fertilita nella bovina da latte In situazioni di bilancio energetico negativo le concentrazioni di insulina restano basse, riducendo notevolmente il livello di rilascio pulsatile dell LH Il periodo piu importante e compreso tra una settimana prima e due settimane dopo il parto

26 Alpeggio (pascolo) ed apporti energetici L energia è il primo fattore limitante per le bovine ad alta produzione in alpeggio o al pascolo e che non ricevono integrazione di concentrati

27 L assunzione di sostanza secca di bovine al pascolo è inferiore rispetto a bovine alimentate con unifeed È necessario un supplemento (concentrato) per raggiungere il potenziale genetico di assunzione di sostanza secca

28 L integrazione con concentrati a bovine al pascolo consente di ottenere +24% di assunzione di sostanza secca +22% di latte +4% -6% del contenuto proteico del latte del contenuto lipidico del latte

29 Assunzione di s.s. e produzione di latte a bovine al pascolo o alimentate con unifeed Pascolo Unifeed Assunzione s.s. (kg) 19,0 23,4 Latte (kg/d) 29,6 44,1 Hayirli et al., 2002

30 Tasso di sostituzione: riduzione di assunzione di pascolo per ogni kg di concentrato Il tasso di sostituzione è influenzato dalla disponibilità e dalla digeribilità del pascolo, dalla qualità e dalle caratteristiche del concentrato somministrato e dallo stadio di lattazione Minore è il tasso di sostituzione, maggiore è la risposta attesa per kg di concentrato supplementare

31 Effetto dell integrazione con concentrati a bovine al pascolo Limitata disponibilità di pascolo Elevata disponibilità di pascolo Solo pascolo + *concentrato Solo pascolo + *concentrato Ass. s.s. (kg) 18,30 24,10 21,20 24,80 Conc. (kg s.s.) 0,80 8,60 0,70 8,70 Pasc. (kg s.s.) 17,50 15,50 20,50 16,10 PG (%s.s) 19,70 17,90 19,30 17,50 NDF (%s.s.) 55,20 42,30 54,20 41,90 NEl (Mkal/kg) 1,62 1,70 1,63 1,70 *Concentrato a base di cereali e sottoprodotti PG 13,4%tq, NSC 59,2%tq, NDF 17,4%tq Bargo et al. 2002

32 Effetto dell integrazione con concentrati a bovine al pascolo Limitata disponibilità di pascolo Elevata disponibilità di pascolo Solo pascolo + *concentrato Solo pascolo + *concentrato Latte (kg/d) 19,10 29,70 22,20 29,90 Grasso (%) 3,82 3,29 3,79 3,32 Proteinea (%) 2,98 3,08 2,93 3,11 N ureico (mg/100ml) 13,90 11,60 14,20 11,10 NEFA (meq/l) 380,40 282,50 308,20 243,70 *Concentrato a base di cereali e sottoprodotti PG 13,4%tq, NSC 59,2%tq, NDF 17,4%tq Bargo et al. 2002

33 (Rhodes et al. 2003) Sviluppo e funzionalita follicolare

34 Quali concentrati è utile somministrare alle bovine al pascolo? Concentrati contenenti cereali (mais) in quanto l erba è mediamente ricca in proteina ma povera in energia

35 Amido degradato a livello ruminale g kg DM AMIDO : RISERVA ENERGETICA DEL MONDO VEGETALE Amido non degradato a livello ruminale g kg DM

36 Degradabilità amido INFLUENZA DEI TRATTAMENTI SULLA DEGRADABILITA DELL AMIDO Influenza delle dimensioni delle particelle di alimento sull effettiva degradabilità dell amido La riduzione delle dimensioni delle particelle aumenta la degradabilità dell amido a livello ruminale Media dimensioni particelle (mm) cereali velocemente degradati cereali lentamente degradati leguminose (Offner et al., 2003)

37 INFLUENZA DEI TRATTAMENTI SULLA DEGRADABILITA DELL AMIDO L'amido è presente sotto forma di granuli a struttura semicristallina: il trattamento a calore altera tale struttura (processo di gelatinizzazione), rendendo l'amido più dedradabile a livello ruminale e più digeribile a livello intestinale Il raffreddamento conduce a parziali fenomeni di ricristallizzazione dell'amido, ne riduce parzialmente la digeribilità. Degradabilita ruminale % Mais farina 76 Mais fiocchi Mais pastone 85 86

38 VELOCITA DI DEGRADAZIONE DI AMIDO E PROTEINA Le quote di PG e amido degradate nel rumine dopo 12 ore per frumento ( ), orzo ( ) ed avena ( ) sono superiori al 98% confermando che queste quote sono state a completa disposizione delle popolazioni microbiche del rumine Le quote di PG e di amido degradate nel rumine alla medesima ora per il mais ( ) ed il sorgo ( ) raggiungono rispettivamente meno dell 80% e meno del 66% mais sorgo frumento orzo avena (Herrera-Saldana et al., 1990) Costante di degradazione reale = Kd / (Kd+Kp)

39 FERMENTESCIBILITA DEI CARBOIDRATI CONTENUTI IN DIVERSI ALIMENTI PER I RUMINANTI GLUCIDI A1 - ACIDI ORGANICI (insilati) TEMPI DI FERMENTAZIONE RUMINALE 1-2% /ora PRINCIPALI ALIMENTI A2 - ZUCCHERI SOLUBILI % /ora Melasso, siero latte (lattosio), carrube B1 - AMIDI % / ora Frumento>orzo>mais>segaleavena cotti>crudi Pastone>granella B2 PECTINA, BETA GLUCANI B3 CELLULOSA, EMICELLULOSA C - FIBRA LIGNIFICATA, LIGNINA % / ora Polpe bietola, pastazzo agrumi, buccette soia,cruscami, residui fermentazione 2-10 % / ora Fieni, insilati 0 % / ora Paglie, fieni troppo maturi 39 di 51

40 Stima i valori di proteina digeribile intestinale: PDI = PDIM + PDIA PDI = proteina digeribile intestinale PDIM = proteina digeribile intestinale di origine microbica, che dipende dalla disponibilità di energia (PDIME) e di azoto (PDIMN) PDIA = Proteina digeribile intestinale di origine alimentare Figura 2.4. Sistema di valutazione delle proteine secondo l'inra (INRA, 1988). Stima i valori di: Proteina solubile = A + B 1 Proteina degradabile (RDP) = A + B 1 + B 2 (70-30%) + B 3 (10%) Proteina non degradabile (RUP) = B 2 (30-70%) + B 3 (90%) + C Le diverse frazioni sono caratterizzate inoltre da una diversa digeribilità intestinale: Proteine: degradazione ruminale e digeribilità Frazione Degradazione rum.%/h Digestione Intestinale, % A Immediata non raggiunge l intestino. B B B C 0 0 A: azoto non proteico; B 1,B 2,B 3 : proteina vera a diversa degradabilità ruminale - B 1 =veloce, B 2 =intermedia, B 3 =lenta; C: proteina non degradabile, non disponibile (proteina legata alla fibra ADF=ADIN). Figura 2.4. Sistema di valutazione delle proteine secondo il sistema Cornell (Cornell Net Carbohydrate Protein System (CNCPS), Sniffen et al., 1992) ed NRC (2001)

41 CPM COMPOSIZIONE DELLE FRAZIONI DEI CARBOIDRATI: espresse come % sulla s.s. alimento choa1 Acidi organici choa2 Zuccheri chob1 Amido chob2 Pectine, betaglucani Insilato mais 21,00 1,00 77,00 1, Mais granella 0,00 2,00 97,00 1, Mais granella fine 0,00 2,00 97,00 1, Mais fioccato 0,00 2,00 97,00 1, Mais pastone 2,00 2,40 94,00 1, Orzo 0,00 4,00 86,00 10, Sorgo 0,00 10,00 90,00 0, Frumento 0,00 3,00 92,00 5, Avena 0,00 5,00 85,00 10, Totale

42 CPM DEGRADABILITA RUMINALE DELLE DIVERSE COMPONENTI: espressa come %/h alimento choa1 Acidi organici choa2 Zuccheri chob1 Amido chob2 Pectine, betaglucani chob3 Cellulosa, emicellulosa Insilato mais 0,00 300,00 40,00 40,00 6,00 Mais granella 0,00 150,00 20,00 20,00 4,00 Mais granella fine 0,00 300,00 30,00 30,00 6,00 Mais fioccato 0,00 300,00 40,00 40,00 6,00 Mais pastone 0,00 200,00 27,00 27,00 5,00 Orzo 0,00 300,00 40,00 40,00 5,00 Sorgo 0,00 150,00 10,00 10,00 4,00 Frumento 0,00 300,00 40,00 40,00 5,00 Avena 0,00 300,00 30,00 30,00 5,00

43 CPM DIGERIBILITA INTESTINALE DELLE FRAZIONI: espressa come % effettivamente digerita alimento choa1 Acidi organici choa2 Zuccheri chob1 Amido chob2 Pectine, betaglucani chob3 Cellulosa, emicellulosa Insilato mais 100,00 100,00 92,00 92,00 20,00 Mais granella 100,00 100,00 75,00 75,00 22,00 Mais granella fine 100,00 100,00 85,00 85,00 25,00 Mais fioccato 100,00 100,00 95,00 95,00 20,00 Mais pastone 100,00 100,00 80,00 80,00 20,00 Orzo 100,00 100,00 75,00 75,00 20,00 Sorgo 100,00 100,00 75,00 75,00 20,00 Frumento 100,00 100,00 80,00 80,00 20,00 Avena 100,00 100,00 75,00 75,00 20,00

44 Come varia la qualità del latte delle bovine al pascolo? La più importante variazione è l aumento di CLA nel latte (mg/g AG): 100 % pascolo 2/3 pascolo 1/3 pascolo 22,1 14,3 8,9

45 Increasing the level of fresh pasture feeding can increase small ruminants milk fat CLA, with higher values when animals consume grass at an early stage of growth Nudda et al., J.Dairy Sci., 88 (2005), Chilliard et al., J.Dairy Sci., 86 (2003), nd International Feed for Health Conference Tromsø, Norway June 2010

46 Da dove derivano i CLA del latte? L acido rumenico (RA) cis-9,trans 11 CLA rappresenta il 75-90% dei CLA totali del latte (0,30-0,55 g/100g acidi grassi del grasso del latte) La principale fonte di RA è la sintesi endogena nella ghiandola mammaria tramite la conversione dell acido vaccenico ad opera della Δ 9- desaturasi Una fonte minore è anche la biodrogenazione dell ac.linoleico e linolenico nel rumine 46 di 51

47 Biodrogenazione ac.linoleico nel rumine Condizioni normali Acido linoleico (cis-9,cis-12 18:2) Diete inducenti depressione grasso del latte a causa della formazione di trans-10,cis-12 CLA (ad es. diete ricche di acidi grassi insaturi o di NFC) CLA-Ac.rumenico (cis-9,trans-11 CLA) Acido vaccenico (trans-11 18:1) Acido stearico (18:0) CLA (trans-10, cis-12 CLA) trans-10 18:1 Acido stearico (18:0) 47 di 51

48 Variazione dei CLA nel latte E possibile incrementare il contenuto in RA nel grasso del latte tramite l alimentazione: pascolo (erba verde) somministrazione di grassi alto livello di concentrati 48 di 51

49 Il pascolo fa aumentare il contenuto in CLA (g/100 g AG) del latte * STABULATE (Ins.mais e medica) PASCOLO (Erba medica) Cis-9,trans-11 CLA (RA) 0.84 c 1.53 b *tutte le bovine ricevevano 640 g/capo/d di olio di pesce e olio di girasole 1 a 3 p/p Abu Ghazaleh et al., di 51

50 La somministrazione di olio di pesce e di olio di lino fa aumentare il contenuto in CLA (g/100 g AG) del latte di bovine al pascolo CONTROLLO (solo pascolo) OPSL (Olio di Pesce e Semi di Lino) Cis-9,trans-11 CLA (RA) 0.66 a 2.56 b Brown et al., 2007

51 Il pascolo modifica il colore e l aroma del latte e derivati Carpino et al., 2004

52 Il pascolo modifica il colore del latte e derivati Carpino et al., 2004

53 Conclusioni Il rapporto proteina grasso nel latte dovrebbe essere 0,85-0,90 Bassi livelli di grasso nel latte sono indice di acidosi (eccesso di energia-amido e zuccheri) Bassi livelli di proteina sono indice di scarsa assunzione di energia amido e zuccheri Bassi livelli di proteina sono associati ad ipofertilità Le caratteristiche del latte sono un indice dello stato di salute della mandria

54 Conclusioni Fondamentale è l apporto di energia per animali al pascolo Utlizzare il pascolo per animali dalla metà alla fine della lattazione Il pascolo modifica la composizione acidica del grasso del latte, l aroma ed il colore del latte e derivati Il latte di bovine al pascolo dovrebbe essere pagato di più

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