ALIMENTAZIONE E QUALITA DEL LATTE BOVINO

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1 ALIMENTAZIONE E QUALITA DEL LATTE BOVINO

2 QUALITA BROMATOLOGICA grasso (>3,5%) proteine (>3,2%) QUALITA NUTRIZIONALE contenuto in acidi grassi - a.g. saturi - a.g. insaturi - CLA, EPA, DHA QUALITA DEL LATTE QUALITA TECNOLOGICA - Acidità (3,2-3,8 SH/50ml) - ph (6,60) - Attitudine caseificazione - n Caseina (>78%) - frazioni caseiniche -urea QUALITA IGIENICO- SANITARIA - cellule somatiche (< /ml) - carica batterica (< /ml) - sostanze indesiderate

3 FASE DI LATTAZIONE GENETICA PRODUZIONE E QUALITA DEL LATTE N PARTO CLIMA MANAGEMENT ALIMENTAZIONE

4 ALIMENTAZIONE e QUALITA DEL LATTE

5 GRASSO del LATTE Costituito per il 98 % da lipidi neutri: gliceridi Il % è sintetizzato dalla mammella Precursori: ac. acetico e ac. butirrico Degli acidi grassi che compongono i trigliceridi solo da C 4 a C 14 e parte del C 16 sono sintetizzati dalla mammella, mentre da C 18 ed oltre sono di provenienza ematica

6 TENORE IN GRASSO AUMENTO RIDUZIONE -presenza di fibra -adeguato apporto di foraggi -impiego sostanze tampone -cereali non > 30-35% -zuccheri semplici (ac butirrico) -grassi: 1. massimo 4% della SS come grassi vegetali nella razione. 2. sopra al 5% della SS usare solo grassi protetti o inerti -proteine bassa degradabilità -tecnica unifeed -concentrati mai > 2,5 kg/pasto -poca fibra grezza (< 16%) -NDF < 28% -ADF < 20% -amidi e zucch. fermentescibili -oli e grassi non protetti -eccesso di grassi -proteine alta degradabilità -trinciatura dei foraggi ( < 2 cm) -foraggi separati dai concentrati

7 Composizione del grasso del latte

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9 Vie metaboliche della bioidrogenazione dei grassi nel rumine Acido Linolenico cis-9, cis-12, cis 15 C 18:3 Acido Linoleico cis-9, cis-12, C 18:2 cis-9, trans-11, cis-15 C 18:3 cis-9, trans-11, CLA trans-11, cis-15 C 18:2 trans-15 o cis-15 C 18:1 trans-11 C 18:1 trans C 18:1 reduttasi Acido Stearico C 18:0

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11 Composizione in acidi grassi del latte come % del totale di acidigrassi nel latte. Trattamento Contr. Sego Pesce PPr 1 4:0 to 14: : : : trans 18: cis 18: : : :1/CLA :4 ω :4 ω-6 AA :5 ω-3 EPA :5 ω :6 ω-3 DHA Olio di pesce protetto dalla bioidrogenazione con etanolamina CLA2 = Ac linoleico coniugato; EPA = Ac Eicosapentanoico; DHA = Ac Docosaesanoico, AA = Acido Arachidonico Jones et al., 1999

12 Fattori alimentari che possono influenzare il CLA nel latte Fattori alimentari Effetto sul CLA Lipidi grassi saturi vs saturi per aggiunta di a.g.i. tipo di olio vegetale con oli C18:2 livello di olio di palma Dose dipendente Sali di Ca olio vegetale grassi animali effetto minimo n.s. olio di mais effetto minimo n.s. soia integrale se trattata termicamente colza vs. soia effetto simile Modulatori della bioidrogenazione foraggi/concentrati con elevato rapporto livello di NSC non effetto restrizione alimentare olio di pesce rispetto a olio vegetale Monensin-ionofori effetti variabili tamponi effetto n.s. Foraggi pascolo vs. foraggi conservati più con pascolo fase fisiologica del foraggio con foraggi meno maturi Bauman et al., 2001

13 Trasferimento di CLA al latte nelle vacche da latte Isomeri del CLA 1 Chouinard et al, 1999 Chouinard et al., 1999 % trans-8, cis ± 6 23 ± 3 cis-9, trans ± 8 23 ± 6 trans-10, cis ± 5 11 ± 2 cis-11, trans ± 4 26 ± 5 1 isomeri di CLA somministrati come acidi grassi non esterificati con infusioni abomasali

14 Contenuto in PROTEINE del LATTE In generale si tende a parlare di N x 6.38 ossia di proteine totali (PT) Il 95% circa delle PT è sintetizzato dalla mammella 77-78% delle PT è la caseina Un altro aspetto importante è la frazione azotata non proteica rappresentata dall urea, fortemente influenzata dall alimentazione

15 Urea nel latte, mg/dl Relazione tra urea ematica e urea nel latte nella vacca da latte Relazione tra urea nel latte e urea nel plasma UrL= UrS; R 2 = 0,73. Urea nel plasma, mg/dl Lyatuu et al., 1999

16 Effetto della alimentazione sull urea del latte Carenza energetica Eccesso proteico Eccesso proteine solubili e degradabili De-aminazione amnoacidi a livello epatico urea Aumento degradazione proteica e deaminazione degli aminoacidi a livello ruminale: Aumento assorbimento NH 3 : aumento sintesi di urea a livello epatico. Aumento urea ematica aumento urea nel latte

17 TENORE IN PROTEINE L effetto dell alimentazione sul tenore proteico del latte è minore rispetto al grasso Variazioni del contenuto proteico dovute ad aggiustamenti nutrizionali: punti percentuali. AUMENTO Incremento di NSC dieta effetto positivo dell ac. propionico effetto postivo dell insulina sintesi proteine betteriche Apporto proteico: corretto rapporto proteina degradabile/proteina non degradabile aminoacidi protetti RIDUZIONE Carenza energetica Carenza proteica Grassi particolarmente se non protetti

18 Energia della razione Proteine de latte Carboidrati fermentescibili Energia disponibile per la sintesi di proteine batteriche Maggiore disponibilità di glucosio (da ac. propionico e glucosio) Aumento aminoacidi che possono essere utilizzati per la sintesi proteine latte Aumento energia per sintesi proteine latte Aumento secrezione di insulina: Effetto diretto sulle sintesi proteiche nella mammella Aumento del contenuto proteico del latte

19 Energia della razione Proteine de latte Aggiunta di grassi nella razione Energia disponibile per l animale e non per i batteri Aumento della produzione di latte (effetto diluizione) Effetto negativo sulla micropopolazione ruminale Rivestono la superficie delle particelle riducendo la fermentazione dei carboidrati Sali di Na acidi grassi possono agire come detergenti e uccidere i microrganmismi Riduzione delle sintesi proteiche microbiche = a.a. Riduzione della secrezione di insulina Riduzione del contenuto proteico del latte

20 Proteine della razione Proteine de latte Carenza di proteine o eccesso di proteine non degradabili Eccesso di proteine (oltre la copertura dei fabbisogni) Soprattutto se non accompagnato da aumento della energia fermentescibile % PG 1. Nessun effetto sul tenore proteico 2. Caseina 3. Urea (r = 0.98) 4. Se PG > 17%: rischi sullo stato di salute ridotta fertilità mastite

21 Integrazione aminoacidica Proteine de latte Arginina induce aumenti della secrezione di ormoni quali GH e PRL Prolina potrebbe divenire critico data la sua scarsa presenza nei batteri e la sua elevata presenza nelle proteine del latte. Metionina e Lisina sono gli aminoacidi critici primari più frequentemente limitanti. Sono riportati effetti positivi sulle proteine del latte dopo somministrazione di Met e Lys protette. Rapporto ottimale Lys/Met = 3:1 (15-20/5-7 g) Istidina, Fenilalanina, Triptofano, Treonina, Isoleucine potrebbero divenire limitanti

22 Effetto della alimentazione sulla composizione delle proteine del latte Mackle et al., 1998: aggiunta di concentrati in vacche - maggiore contenuto in: - proteine vere; e k-caseine; - -lattoalbumina e -lattoglobulina - nessun effetto sul numero di caseina. Coulon et al., 1998, 2001: aumento energia e proteine - nessun effetto sulla composizione delle caseine - non effetto o lieve effetto sul punteggio caseinico (+0.5 punti percentuali).

23 Influenza della alimentazione sull acidità del latte e sulle caratteristiche della cagliata Stretta interrelazione tra: Acidità - Caratteristiche reologiche - Caseine Il fattore alimentare più strettamente correlato con l acidità è l andamento dei processi fermentativi del rumine Il tipo di alimentazione che favorisce le proteine permette un aumento della acidità

24 Influenza della alimentazione sull acidità del latte e sulle caratteristiche della cagliata Carboidrati fermentescibili ac. propionico e glucosio Mammella 1. Aumento dei processi di fosforilazione 2. Aumento sintesi di Caseine acidità del latte di r e di a 30

25 Le condizioni alimentari favorevoli al grasso non lo sono per le proteine (quindi per la qualità tecnologica) e la quantità di latte Produzione Proteina Grasso Tenore Energetico dieta Carenza < < > Eccesso > > < Rapporto foraggio concentrato Elevato < = < = > Basso > > < Proteina della razione Carenza < < = Eccesso NPN = > NPN = Corretto PrDegr/PrNDegr > = > = Aminoacidi protetti > = > = Modalità somministrazione razione Mangime 2 volte/d < < < = Foraggi prima dei concentrati?? > Unifeed > > = > Somministrazione di grassi Protetti ed in giusta quantità > = < > = Somministrazione di tamponi Se il tenore in fibra è insufficiente > = = >

26 CELLULE SOMATICHE DEL LATTE Indica l insieme dei LEUCOCITI e delle CELLULE di SFALDAMENTO della mammella (acini, dotti galattofori, cisterna, capezzolo) Indica lo stato sanitario della mammella in particolare la presenza di stati infiammatori a carico del parenchima mammario = MASTITE La piena sanità della mammella è rappresentata da un livello di CS di /ml

27 Relazione tra alimentazione e cellule somatiche Dieta non equilibrata Carenze: fibra, energia, prot. Eccessi: energia, proteine DISMETABOLIE Chetosi, Acidosi, Ipocalcemia Dislocazione Abomaso Immunodepressione Mastite -alterazione delle sintesi mammarie; -aumento del ph. cellule somatiche: - plasmina/plasminogeno Alterazione qualità tecnologica Alterazione resa e qualità formaggio

28 Relazioni tra dismetabolie e incidenza di mastite Mastie acuta Mastite cronica Steatosi/chetosi *** ** Dislocazione abomaso * * Acidosi ruminale ** **** Eccessi di N ** *** Collasso puerperale * Maggiore è il numero di * maggiore è l incidenza di mastite

29 Possibili interazione tra errori alimentari ante- e postpartum, turbe metaboliche e mastiti GESTAZIONE ASCIUTTA PARTO INIZIO LATTAZIONE Eccesso En Eccesso Prot Carenza En Vacche obese Steatosi, chetosi, lesioni epatiche Ridotta ingestione SS Carenza En Elevata produzione latte chetosi, lesioni epatiche TURBE METABOLICHE Carenza Fibra Eccesso En Acidosi ACIDOSI (Tube intestinali) LATTAZIONE CHETOSI Ipoglicemia Steatosi Lesioni epatiche IMMUNODEPRESSIONE MASTITE

30 Effetto della alimentazione sul contenuto in spore di CLOSTRIDI del latte Cl. tirobuttiricum Cl. butirricum Cl. sporogenes INSILATI Spore contenute negli alimenti Pulizia della mammella Condizioni igieniche della mungitura LATTE Piante Suolo Lettiera Letame FECI Alterazione della qualità e della conservabilità

31 Effetto della alimentazione sul contenuto in spore di CLOSTRIDI del latte Moltiplicazione delle spore Razioni sbilanciate -Energia -Fibra Alterazione fenomeni fermentativi Intestino Moltiplicazione e nuova sporulazione cieco-colon. Spore

32 Micotossine Fonti più comuni di contaminazione Micotossina Aflatossine Deossivalenolo Zearalenone T2 Fumonisina Ocratossina Contaminanti - cotone - arachidi - mais - granella (farina) - mais - silo - mais orzo - avena - segale - insilati - mais orzo - avena - frumento - segale - mais - frumento orzo - avena orzo - frumento - gi rasole - mais - mais

33 Aflatossine (AFB 1 ) AFLATOSSINA M1 Ossidazione della AFB1 catalizzata dal sistema della MONOSSIGENASI epatica nei bovini ed escrezione nel latte H Carry-over medio intorno al 3% AFB 1 OH AFM 1

34 Carry- over di AFB 1 in AFM 1 nel latte Elevata variabilità individuale Quantità di latte prodotta Attività degli enzimi coinvolti nelle reazioni di biotrasformazione Affezioni della mammella aumentano la permeabilità dei tessuti della mammella Inizio lattazione: il carry-over è volte maggiore rispetto a lattazione avanzata

35 AFM1 (% di AFB1 ingerita) AUMENTO DELL ESCREZIONE DELL AFLATOSSINA M 1 NEL LATTE IN RELAZIONE ALL AUMENTO DI CELLULE SOMATICHE (Lafont et al.,1983) 3% 2% 1% Cellule somatiche del latte, n/ml

36 Strategie per ridurre il problema delle micotossine nella gestione dell alimentazione dei bovini da latte.... Acquisire alimenti che siano relativamente privi di micotossine Escludere le aree fonti di umidità (e di muffe) per la conservazione degli alimenti Corretta gestione degli insilati Utilizzo di sostanze sequestranti o adsorbenti -Argille -zeoliti -bentonite -caolino, sepiolite, montmorillonite; -Carbone attivo -Resine sintetiche -Inattivatori biologici

37 FINE

38 Composizione delle proteine del latte Gli effetti dei fattori riportati precedentemente si possono considerare non solo per il contenuto in proteine totali ma anche per il contenuto in caseine L aumento delle proteine totali deve essere seguito dall aumento delle caseine in modo che il punteggio caseinico non sia mai sotto il 77% Tuttavia

39 Strategie per ridurre il problema delle micotossine nella gestione dell alimentazione dei bovini da latte Adsorbimento/Sequestro delle micotossine contenute negli alimenti HSCAS (alluminosilicati derivati dalla zeolite naturale), molto attivo nei confronti dell aflatossina B1, non attivo nei confronti di altre micotossine ZEOLITI (alluminosilicati dotati di numerose strutture tridimensionali), attive nei confronti dell aflatossina B1 e dello zearalenone

40 BENTONITE attive nei confronti dell aflatossina B1 e della tossina T2 ARGILLE (caolino, sepiolite, montmorillonite), attive nei confronti dell aflatossina B1 CARBONE ATTIVO materiali porosi attivi nei confronti dell aflatossina B1 e dell ocratossina PVPP (resina sintetica), in grado di adsorbire l aflatossina B1 INATTIVATORI BIOLOGICI Saccharomyces cerevisiae riduce la disponibilità dell aflatossina B1; Mannanoligosaccaridi, derivati dal S. cerevisiae, hanno alta affinità per l aflatossina B1, per lo zearalenone, per la fumonisina e per la vomitossina; Lattobacilli, attivi nei confronti dell aflatossina B1

41 Risanamento di alimenti contaminati da aflatossine Trattamento con ammoniaca Altera la struttura molecolare dell aflatossina B1: usato per decontaminare farina di mais, farina di arachidi e cotone. L efficacia dipende dal quantitativo usato, dal tempo di reazione, dal livello di pressione e dalla combinazione con formalina. Per risanare mais contaminato. Trattamento con ammoniaca (da 0.6 a 4%), calore ed umidità (10-20%). La decontaminazione deve essere accompagnata dall insilamento del prodotto in sacchi di polietilene.

42 Risanamento di alimenti contaminati da aflatossine Trattamento con bisolfito di sodio - utile nei confronti dell aflatossina B1; - economico; - privo di effetti tossici; Trattamento con idrossido di calcio - da solo o con formaldeide, efficace nei confronti dell aflatossina B1 - economico - facile da applicare

43 Strategie per ridurre il problema delle micotossine nella gestione dell alimentazione dei bovini da latte Acquisire alimenti che siano relativamente privi di micotossine Escludere le aree fonti di umidità (e di muffe) per la conservazione degli alimenti Predisporre e realizzare piani di risanamento degli ambienti Corretta gestione degli insilati Corretto dimensionamento dei silo Insilamento rapido Pressatura e copertura idonee Analisi pre-utilizzo (N-NH3, ph) Utilizzazione/asportazione continua quando i sili sono aperti

44 1 CINETICA DI ESCREZIONE DELL AFM1 Log ugm1/ml h 48 h 72 h T empo dall'assunzione dell'afb1 (6600 ppb)

45 Aflatossine (AFM 1 ) TABELLA 1 CATEGORIA MERCEOLOGICA contenuti massimi ammissibili di AFM 1 nel latte (direttiva 92/46/CEE del Consiglio, del 16 giugno 1992) AFM 1 50 ng/kg

46 Relazioni tra alimentazione e qualità igienica del latte Il caso delle Micotossine MICOTOSSINE CLASSIFICAZIONE AFLATOSSINE ZEARALENONE OCRATOSSINE TRICOTECENI FUMONISINE Molecole organiche di natura biogenica Prodotte da funghi ( muffe ) su vegetali sia in campo che durante lo stoccaggio Sono causa di intossicazioni a carico degli animali e dell uomo (MICOTOSSICOSI) EFFETTI DA ESPOSIZIONE ALLE MICOTOSSINE SALUTE E BENESSERE ANIMALE QUALITA DEI PRODOTTI SALUTE UMANA

47 MICOTOSSINA MATERIA PRIMA FUNGO PRODUTTORE Aflatossine Aflatossine B1, B2, G1, G2 Aflatossina M1 mais, arachidi, frutta secca latte, formaggio Aspergillus flavus, A. parasiticus Ocratossina A frumento, mais, orzo, caffè, vino A arbonarius, A. niger, Penicillum ochraceous, P. Verrucosum Deossinivalenolo frumento, orzo, mais Fusarium graminearum, (DON) F. culmorum Nivalenolo frumento, orzo, mais F. croockwellense, F. graminearum Tossina T-2 frumento F. sporotrichioides, F. tricinctum Zearalenone mais, frumento F. graminearum, F. culmorum F. croockwellense Fumonisine mais, prodotti a base di mais F. verticilloides, F. proliferatum

48 Attuazione delle direttive 97/8/CE, 98/60/CE della Commissione, relative alle sostanze ed ai prodotti indesiderabili nell alimentazione degli animali Aflatossina B1 Mangimi mg/kg (12% U) Materie prime per mangimi ad eccezione di: 0,05 arachidi, copra, palmisti, semi di cotone, babassu, granturco e loro derivati Mangimi completi per bovini, ovi-caprini ad eccezione di: 0,02 0,05 animali da latte 0,005 vitelli ed agnelli 0,01 Mangimi completi per suini e pollame (salvo animali giovani) 0,02 Altri mangimi completi 0,01 Mangimi complementari per bovini, ovi-caprini (salvo animali da latte, vitelli ed agnelli 0,05 Mangimi complementari per suini e pollame (adulti) 0,03 Altri mangimi complementari 0,005

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50 NORME PRATICHE PER IL RAZIONAMENTO Copertura dei fabbisogni Salvaguardia della normale funzionalità del rumine Contenere i costi Tenere conto della situazioni specifiche

51 OBIETTIVI DEL PIANO ALIMENTARE * Ottenere il max di ingestione senza eccessiva perdita di peso * Razioni ad elevato contenuto energetico senza innescare fenomeni fermentativi anomali * Ottenere a elevate produzioni mantenendo il benessere dell animale al fine di ottenere elevata qualità delle produzioni

52 FABBISOGNI TEORICI COMPOSIZIONE ALIMENTI CAPACITA INGESTIONE RAZIONE TEORICA RISPOSTA ANIMALI Produzione - quantità - qualità Fertilità Salute RAZIONE PRATICA

53 RAZIONE BILANCIATA CORRETTA FUNZIONALITA DEL RUMINE MIGLIORE UTILIZZAZIONE DELLA RAZIONE BENESSERE DEGLI ANIMALI PRODUZIONE - elevata qualità - elevata quantità

54 Esaltare l attività microbica ruminale e con essa: Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine - la degradazione della fibra e della sostanza organica in genere; - la produzione di acidi grassi volatili (giusto ac.ac./ac. pr.) - la sintesi proteica (40-80% am.ac. Sono forniti dalle proteine microbiche) - produzione di vitamine (idrosolubili e K) e acidi grassi essenziali - inattivazione di sostanze potenzialmente nocive (micotossine)

55 Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine 1. Fornire adeguati quantitativi di SO fermentescibile in rapporto con le fonti azotate i. Amido: frumento orzo, mais sorgo ii. Cellulosa degradabile (polpe) iii. Macinatura e trinciatura iv. Trattamenti termici dei cereali v. Rapporto NSC/NDF = vi % di proteine degradabili (di cui il 50% solubili) vii. NSC/proteine degradabili = 2 4 viii. Sincronismo tra degradabilità delle proteine e fermentescibilità dei glucidi

56 Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine 2. Modalità di somministrazione degli alimenti Principio: tutti i costituenti la razione dovrebbero giungere congiuntamente nel rumine (sincronismo) Tecnica Unifeed Frazionare la somministrazione dei concentrati Somministrare dell ottimo foraggio (medica) prima dell unifeed o del concentrato

57 Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine 3. Foraggi (fieni, insilati) di ottima qualità a. Aumenta l ingestione di energia i. Aumenta la capacità di ingestione (digeribilità ) ii. Maggiore valore energetico del foraggio b. Si riduce l impiego di mangime c. Si riducono i rischi di turbe ruminali (acidosi) d. Si riducono i costi di produzione

58 VALORI LIMITE PER L AFM 1 IN ALCUNI PAESI (in ng/l o ng/kg) PAESE LATTE L. INFANZIA FORMAGGI BURRO SVIZZERA AUSTRIA BELGIO FRACIA GERMANIA OLANDA SVEZIA U.S.A

59 Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine 4. Attivatori della microflora ruminale 1. Aminoacidi 2. Isoacidi: isobutirrato, isovalerato 2-metilbutirrato, n-valerato 3. Vitamine (Vit. PP) 4. Lisati proteici 5. Lieviti 6. ZnSO4 5. Sostanze tampone: ruminale e intestinale In particolare quando si hanno razioni ad elevata concentrazione energetica (Amido) NaHCO3 (ruminale) g CaCo3 (intestinale) g MgO (intestinale, ruminale) g

60 Effetti da esposizione alle Micotossine AFLATOSSINE - BOVINI SINTOMATOLOGIA DELLE AFLOTOSSICOSI ACUTE Apatia SINTOMATOLOGIA DELLE AFLOTOSSICOSI CRONICHE Ridotta produzione di latte (fino al 30-50% in meno) Inappetenza Comparsa diarrea

61 Effetti da esposizione alle Micotossine AFLATOSSINE - BOVINI ESAME ISTOPATOLOGICO COLANGIOECTASIE RIDUZIONE GLICOGENO EPATOCITARIO DEGENERAZIONE GRASSA EPATICA PROLIFERAZIONE FIBROBLASTICA EDEMA PERIVASCOLARE EPATICO