Giornata in onore del Professor Giuseppe Bertoni Piacenza, 26 ottobre Alessandro Nardone

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1 Giornata in onore del Professor Giuseppe Bertoni Piacenza, 26 ottobre 2012 Alessandro Nardone

2 Prof. Giuseppe Bertoni Le key words della Sua Ricerca Alimentazione Metabolismo Latte Salute e Benessere (degli animali e dell uomo) 2

3 Alimentazione degli animali Studio su alimenti ad uso zootecnico delle: caratteristiche alimentari e nutrizionali funzione fisica e biochimica della fibra nei ruminanti comparando la somministrazione di foraggi sotto diverse forme (pellet, fibra lunga e insilati) trattamenti per migliorare la digeribilità della paglia utilizzo silo mais e fattori condizionanti la qualità del processo di conservazione utilizzo sottoprodotti (bietola, uva.) razionamento alimentare bovini, ovini, bufalini (diverse fasi ciclo produttivo) 3

4 Alimentazione degli animali Studio degli effetti di: composizione della dieta (fermentescibilità) (degradabilità) ( ) tecnica di alimentazione su assetto endocrino - insulina, GH, ormoni tiroidei, cortisolo, glucagone stato metabolico - energetico, proteico, minerale, funzionalità epatica, infiammazione 4

5 Metabolismo Fattori che modificano la funzionalità del rumine e l attività biochimica della microflora con impiego di animali con cannula ruminale: processi di degradazione proteica fermentazione dei carboidrati utilizzo di pre e probiotici Metabolismo proteico e dell urea come indicatore di correttezza di nutrizione azotata Digeribilità e metabolismo di macro e microelementi minerali nei ruminanti Problemi nutrizionali e metabolici di vitamine Vitamina A, anche come marcatore del transito dei digesta nel rumine 5

6 Metabolismo Modelli di valutazione dello stress indotto da patologie causate da assorbimento di endotossine e alterazioni endocrino- metaboliche causate da quest ultime. Individuazione di indicatori dello stato infiammatorio nella bovina da latte nel periparto che hanno consentito di approfondire le conoscenze sulle relazioni tra infiammazione e performance (produzione e riproduzione) e stato di salute. Studio degli effetti di varie forme di stress (termico, metabolico e psicologico) su aspetti metabolici e produttivi di bovini e ovini. 6

7 Il sistema diagnos:co: Profilo Metabolico Piacenza (PMP) Il sistema consente di effettuare, mediante l utilizzo ad hoc di esami ematici, la diagnosi di errori alimentari e gestionali nei ruminanti (bovini, bufalini e ovini). 7

8 Il sistema diagnos:co: Profilo Metabolico Piacenza Applicazione innovativa della biochimica clinica utilizzazione degli esami ematici a scopi zootecnici e non esclusivamente veterinari Modalità di applicazione definizione di range di riferimento per numerosi parametri ematici utili per interpretare le variazioni di indicatori metabolici e dello stato infiammatorio definizione di indicatori dello stato infiammatorio (anche presente in forma subclinica) 8

9 Il sistema diagnos:co: Profilo Metabolico Piacenza Utilità: comprensione degli errori alimentari valutazione dell effetto degli errori su: prestazioni produttive/riproduttive malattie metaboliche malattie infettive possibilità di prevenire (o attenuare) gli eventi infiammatori mediante interventi gestionali e/o nutraceutici 9

10 Sistema Diagnos:co Integrato 10

11 Sistema Diagnos:co Integrato Benessere Ergonomia (sistemi e gestione) Alimentazione (alimenti e gestione) Animale (n rappresentativo) Risposta comportamentale patologica performance fisiologica Grado di benessere 30% 40% 30% =

12 Il labe e i fabori influen: sulle sue caraberis:che (casearie) 12

13 Il labe e i fabori influen: sulle sue caraberis:che casearie 1/4 Environment Management Genetic merit (photoperiod-climate) Feeding Lactation stage (rumen) (intestine) Blood substrates (metabolites) Mammary gland Stress (various) Health Milk components: - physico-chemical properties - cheese-making properties - milk contaminants - microbes, toxics Possible reasons of rela:onship between gene:c- environmental- management factors and milk Nardone A., Piacenza 27 obobre features (Bertoni & Piva, 1999, modified).

14 Il labe e i fabori influen: sulle sue caraberis:che casearie Milk faeces (udder) Milking and storage equipments 2/4 Fermentation susceptibility Inhibitory: S-mulatory: an-bio-cs a.a. enzymes trace- elements oxidants vitamins (H 2 O 2 ) an-oxidants Possible creaming (- bacteria and - spores) Microbial enrichment (natural or supplemented) Microbial competition (ph and bacteriocines) Substrates (Macro) Natural starter Coagulation: (syneresis efficiency) Fermentation processes acidification rate (LAB) (gas production) early and type late Temperature: at collection In basin in vat Nardone A., Piacenza 27 obobre 2012 Factors that influence the microbial processes in milk and during the dairy- farming process 14

15 Il labe e i fabori influen: sulle sue caraberis:che casearie Safety Nutri-onal (macro + micro components) Quality cheese Sensorial (texture, flavour, taste) Cultural (origin, tradi-on...) 3/4 Cheesemaker art Quality milk (how to define it?) Mammary gland Ripening condi-ons specific differen-a-on good renne-ng good microbial- fermen-ng proper-es nutrients rumen condi-ons endocrine microflora system useful/ an-dairy (and health) Microcomponents (from feeds) Feed, environment, management Nardone A., Piacenza 27 obobre 2012 Milk quality, factors that influence it and consequences on the quality of PDO cheese. 15

16 Il labe e i fabori influen: sulle sue caraberis:che casearie 4/4 Renne-ng (affects) Sensorial and specificity traits (reduce) protein content (or casein?) terpenes flavours, vitamins etc. fatty acids content creaming ph -tratable acidity fat Micro- organisms MILK (technological traits) Spores Ca/P n. cells lactose (Na, K and Cl) Acidifica-on rate Udder health Inhibi-ng or s-mula-ng systems Microbial ac-vity Milk traits affec:ng PDO cheese Nardone success A., Piacenza (and 27 obobre parameters 2012 useful to monitor them). 16

17 Alcuni ambi: con appor: significa:vi di conoscenza nella ricerca del Prof Bertoni Processi (fisiologici/metabolici) alla base degli effetti imputabili alla alimentazione e alla nutrizione degli animali Fisiologia del rumine Endocrinologia e metabolismo dei ruminanti da latte Rapporti tra alimentazione, infiammazione e malattie metaboliche (in particolare nel periparto) Rapporti tra alimentazione/gestione della bovina da latte e qualità del latte Linee guida per la valutazione del benessere della vacca da latte 17

18 Alimen: di origine animale e la dieta umana Definizione della Dieta Mediterranea Collaborazione al Progetto INHES (Italian Nutrition and Health Survey) Obiettivi: identificazione pattern alimentari (combinazione cibi/bevande) abitudini alimentari e qualità della vita differenze abitudini tra: aree, età; stato sociale; uomini e donne grado adesione modello alimentare mediterraneo elementi /fattori influenti su scelte alimentari 18

19 Centro di Ricerca sulla nutrigenomica NUTRIGEN (Lab Zootecnica, Microbiologia, Scienza degli Alimen: e della Nutrizione) DireBore Prof. G. Bertoni Interazione tra nutrizione, espressione genica e metabolismo di animali di interesse zootecnico e di animali modello e per uomo; studio degli effetti di: diete diverse e di singoli nutrienti, nutraceutici, pre- e probiotici sull espressione genica e proteica in tessuti diversi, in vivo ed in vitro sul metabolismo e sulla risposta immunitaria degli animali sull ecologia microbica sull espressione genica dei microorganismi dell apparato digerente animale sui meccanismi di interazione tra microorganismi del digerente ed ospite Impiego di biotecnologie per la ricerca di marcatori genetici di caratteri di rilevante interesse zootecnico nel bovino da latte 19

20 Collaborazioni internazionali di ricerca 20

21 Department Biological and Nutritional Science, University Newcastle upon Tyne UK Prof. DG Armstrong : assorbimento oligoelementi Proff. DG Parker, CJ Seal : metabolismo aminoacidico e sintesi proteine del latte Division of Nutrition Pathology, Institute of Animal Breeding, University of Berne, Berne, Switzerland Prof. JW Blum: effetti dell ormone somatotropo sul metabolismo; effetti delle endotossine/mastite su ormoni tiroide Department of Comparative physiology and biometrics, Merelbeke, Belgium C. BURVENICH : Variazioni dei marcatori dell infiammazione e dei principali parametri metabolici nella patogenesi della mastite indotta da E. coli in bovine ad inizio lattazione Department of Animal Sciences, University of Illinois at Urbana- Champaign, IL, USA J. K. Drackley : Effetto della concentrazione energetica in asciutta sullo stato metabolico ed infiammatorio nel periodo di transizione e sulle performance della bovina da latte Mammalian NutriPhysioGenomics. Department of Animal Sciences & Division of Nutritional Sciences. University of Illinois, Animal Sciences Laboratory, Urbana, IL, USA Collaborazioni internazionali di ricerca JJ Loor: 1. Studio delle strategie alimentari nel periodo di transizione al fine di migliorare l efficienza dell utilizzo dei nutrienti: valutazioni ematiche ed espressione genica. Veterinary Physiology, Vetsuisse Faculty University of Bern, Switzerland R. M. Bruckmaier: Risposta di fase acuta durante infusioni iperisulinemiche di lungo periodo (ipoglicemiche o euglicemiche) ed in seguito a trattamenti mammari con lipopolisaccaridi. Bovine Functional Genomics Lab, United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Beltsville, MD, USA T. Capuco: Studio del consumo di festuca contaminata da funghi endofiti in asciutta sulla crescita e sviluppo della ghiandola mammaria nelle bovine da latte: effetti a livello metabolico ed infiammatorio. Obesity and Metabolic Health Division, The Rowett Institute of Nutrition and Health, University of Aberdeen, Aberdeen, UK G.E. Lobley: metabolismo aminoacidico in bovine da latte affette da stati infiammatori di diversa severità Department of Agricultural, Food and Nutritional Science, University of Alberta, Edmonton, Canada B.N. Ametaj: Studi sulle fermentazioni ruminali e effetto sul tenore lipidico del latte Moredun Research Institute, Edinburgh, Scotland N.F. Suttle: Effetto dei minerali Nardone traccia sullo A., stato Piacenza metabolico 27 ottobre dei 2012 ruminanti 21

22 Missioni di studio internazionali di G. Bertoni Stati Uniti Gran Bretagna Albania Bulgaria Bolivia Uganda Etiopia Congo Cina India 22

23 Progec di Ricerca dell Is:tuto di Zootecnia- UCSS (durante la Direzione del Prof. G. Bertoni) Oltre 40 progetti dei quali nove dell European Union Alcuni coordinati direttamente da G. Bertoni: Ottimizzazione dell equilibrio energia- proteine nelle razioni per ruminanti: risposte produttive e ricadute ambientali (1998) Strategie nutrizionali rivolte a ridurre i fatti infiammatori e a migliorare il bilancio energetico nel periodo di transizione delle bovine. Effetti dei CLA (coniugati dell'acido linoleico) a livello endocrino- metabolico, sulle perfomance produttive e riproduttive e sul benessere (2005) 23

24 Diffusione della ricerca di G. Bertoni > 500 lavori a stampa 24

25 Ex Allievi R. Arata, Presidente Associazione Produttori Latte di Piacenza U. Bernabucci, Professore Associato, Università della Tuscia (UNITUS) M. Bionaz, Assistant Professor, University of Illinois F. Chegdani, Professore Associato, Université Hassan II Casablanca E. Folli, Presidente del Consorzio Agrario di Cremona A. Gramenzi, Professore Associato, Università di Teramo F. Librandi, MIPAF R Mazza, Coordinatore del Laboratorio Genetica e Servizi, Cremona R. Negrini, Direttore tecnico, Associazione Italiana Allevatori, Roma F. Riva, MIPAF A. Ventura, Direttore Novus Europa 25

26 Riconoscimen: a G. Bertoni Distinguished Service Award EAAP 26

27 Grazie Prof. Bertoni per l intenso impegno nella Ricerca Zootecnica e per l alto contributo alle Scienze Animali

28 Caro Giuseppe i migliori auguri e l aspettativa che continuerai a dare il tuo prezioso contributo alla Ricerca

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