L urea nel latte nuovo indice gestionale

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1 L urea nel latte nuovo indice gestionale L efficienza di trasformazione dell azoto della frazione proteica del latte, secondo VanAmburgh (Usa) è un parametro che permette di valutare gli effetti dei cambiamenti nella razione l Nelle farine di estrazione e nei distillers le proteine possono essere rese insolubili per la formazione di complessi con i carboidrati in seguito a trattamenti termici. FONTI AZOTATE FORAGGERE La proteina grezza è presente nella razione sotto forma di aminoacidi e azoto non proteico (Npn) ovvero ammoniaca, nitrati, urea, e azoto endogeno (prodotto dall organismo, ad esempio la desquamazione delle mucose interne ), quota che può essere pari al 5% nei concentrati e al 50 % negli insilati e nei foraggi immaturi. In funzione del suo comportamento nel rumine la proteina può essere inoltre definibile dedi SUJENSANTINI Tab 1 Quota di proteina bypass nelle foraggere (% Rup su Pg) valutate in momenti diversi rispetto alla fioritura Tipo di foraggio pre fioritura/botticella inizio fioritura /spigatura fioritura /spigatura Erba medica 16,1 22,6 27,9 Trifoglio 13,7 15,9 24,9 Bromo 24, ,6 Loietto 11,5 14,3 32,2 Fleolo 15,6 28,4 44,9 (Griffin et al. 1993). è uno degli elementi che incide L azoto maggiormente sui costi della razione, sulle capacità produttive delle lattifere, e sull impatto ambientale dell allevamento zootecnico. Ottimizzare la quantità di azoto della razione nella frazione proteica del latte assume primaria importanza, considerando che si potrebbe migliorare l efficienza di trasformazione, nella pratica al 38 40%, avvicinandola al limite teorico del 45%. È quanto spiegato da Michael VanAmburgh, della Cornell University (Ithaca, New York, Usa), intervenuto in occasione di un incontro organizzato dal Dipartimento di produzioni animali, biotecnologie animali, qualità e sicurezza degli alimenti dell Università di Parma. In particolare, l attenzione si è soffermata sulla validità dell agricoltura di precisioneai fini della sostenibilità economica ed ambientale dell attività agro zootecnica. 64

2 Tab. 2 Composizione proteica di alcuni alimenti in percentuale della s.s. Alimenti Pg Rdp % Pg Rup % Pg fieno di medica insilato di medica insilato di mais granella mais secca pastone di mais orzo avena soia f. e gradabile (Rdp, rumen digestible protein) e rappresenta la frazione che massimizza la sintesi di proteina microbica, oppure bypass (Rup, rumen undigestible protein) che invece ottimizza il profilo e la quantità di aminoacidi assorbiti a livello intestinale. La composizione della proteina foraggera è, quindi, un elemento essenziale per valutare la qualità del razionamento ed è importante considerare i numerosi fattori che condizionano la presenza e l entità delle diverse quote proteiche. Accanto a queste variabili bisogna considerare anche i numerosi fattori che condizionano la degradazione proteica operata dai microrganismi a livello ruminale. Ad esempio, le proteine solubili sono degradate più rapidamente, mentre l azoto legato alla fibra (N Ndf) è insolubile. Anche la quantità di alimento ingerito e la sua velocità di transito condizionano la digeribilità proteica, che è maggiore per i concentrati rispetto ai foraggi in funzione di dimensioni e densità delle particelle. Gli alimenti possono inoltre aver subito in corso di conservazione o trasformazione alterazioni della digeribilità proteica. La medica disidratata ad alta temperatura può subire danni da calore, oppure nel caso delle farine di estrazione o dei distillers la possibile formazione di complessi con i carboidrati rende le proteine insolubili. Per aumentare la quota di proteina bypass gli alimenti possono anche essere sottoposti a trattamenti termici (tostatura) e chimici (tannini) che proteggono la proteina dall attacco microbico consentendone il rilascio in abomaso. SINTESI DELLE PROTEINE MICROBICHE Il 70 80% dei batteri ruminali ha attività fermentativa. In particolare, ad un ph ottimale di 6 8, operano i batteri amilolitici, ad elevata attività proteolitica, e batteri cellulosolitici a ridotta attività proteolitica. Gli aminoacidi derivanti da questa degradazione vengono utilizzati per la sintesi di proteina microbica, che può raggiungere anche valori di 3 kg/capo/giorno, in funzione della disponibilità di NH 3 e di aminoacidi, ovvero di azoto, e di un adeguato livello energetico derivante dai carboidrati fermentescibili. Esiste una correlazione diretta tra disponibilità di proteina microbica e la produzione di latte. Il 50 80% dei fabbisogni aminoacidici possono infatti essere apportati dalla proteina microbica, che è caratterizzata da una elevata digeribilità intestinale e da un rapporto ottimale di lisina e metionina (3/1). La produzione ruminale di NH 3 è condizionata dalla composizione proteica e dal livello di carboidrati della razione. Ad esempio il glutine di mais, che possiede una maggior quota di proteina bypass rispetto alla farina di soia, comporta una produzione di azoto ammoniacale inferiore. Inoltre, carboidrati più fermentescibile, come il glucosio, riducono la concentrazione ruminale di NH 3 poiché inducono maggiormente la proliferazione batterica e di riflesso la velocità di utilizzo a livello ruminale Graf. 1 Effetto del tempo di sfalcio della medica sulla produzione di latte COSA DETERMINA LE QUOTE PROTEICHE I fattori che condizionano le diverse quote proteiche sono numerosi, tra questi ricordiamo: 3 lo stadio vegetativo della pianta, la maturazione e la conseguente lignificazione, riducono la digeribilità. Aumento la quota di proteina bypass; 3 la specie botanica, un foraggio di medica ha circa il 15 18% di proteina bypass, il trifoglio ha valori compresi tra 32 38%; in una eventuale sostituzione del foraggio, a parità di sostanza secca, è necessario considerare la quota diversa di proteina degradabile fornita; 3 le condizioni pedoclimatiche e colturali, le graminacee utilizzano i nitrati e l ammonio della concimazione azotata trasformandolo in proteina grezza digeribile in funzione di temperatura, luce e acqua; 3 la tecnica di conservazione, la fienagione riduce la digeribilità proteica, che aumenta invece con l insilamento a seguito di fenomeni di autolisi cellulare e fermentazione batterica. l 65

3 l La quota proteica è determinata anche dalla specie botanica: un foraggio di medica ha circa il 15 18% di proteina bypass dell azoto ammoniacale. In particolare, è interessante evidenziare che i carboidrati più fermentescibili, consentono la minor perdita di azoto in circolo, associata alla maggior produzione di proteina microbica (197 g/ giorno). Al contrario, la sintesi di proteina microbica si riduce in presenza di fibra, perché tendenzialmente deprime la proliferazione batterica e aumenta la quota di ammoniaca immessa in circolo. L NH 3 circolante deriva, inoltre, dalla degradazione intestinale della proteina bypass, per la quota di aminoacidi non utilizzata per la crescita dei tessuti, e dal catabolismo della massa muscolare che avviene in corso di Tab. 3 Rapporto tra carboidrati e urea nel rumine. CRESCITA MICROBICA efficienza della crescita microbica, espressa come grammi L di azoto microbico per 100 grammi di sostanza organica digerita, varia mediamente da 1,1 e 5,0 in funzione del tipo di razione (migliore con i foraggi rispetto ai concentrati), del livello di alimentazione, della velocità di transito dell alimento (con un transito rapido è maggiore), del ricambio delle cellule microbiche, delsoddisfacimento dei fabbisogni energetici dei batteri e, quindi, della dispersione di energia ruminale. L entità della sintesi microbica è infatti strettamente dipendente dalla presenza di carboidrati fermentescibili: in corso di deficit energetico il destino degli aminoacidi è la degradazione con produzione di ammoniaca (NH 3 ), anidride carbonica (CO 2) e acidi grassi volatili (Vfa), i quali, assorbiti attraverso la parete ruminale, rappresentano fattori di crescita per microrganismi e organismo ospite.l deficit energetico. Questa quota di ammoniaca circolante viene detossificata a livello epatico e trasformata in Parametro Glucosio Amido Fibra Azoto ammoniacale (mg/dl) 8,5 9,6 16,4 Azoto ammoniacale(g/d) Perdite di N (g/d) Azoto microbico (g/d) Azoto microbico da azoto ammoniacale (g/d) Azoto batterico da azoto ammoniacale (%) ph 6 6,2 6,4 (Razione al 18% di pg con aggiunta al 20,6% di glucosio o amido o fibra, Hristov et al., 2005) urea con un dispendio energetico pari a 7,3 kcal per grammo di ammoniaca detossificata. Questa spesa energetica deve essere considerata soprattutto in coincidenza del picco di lattazione. L urea prodotta è, quindi, immessa in circolo e, per diffusione passiva, passa in parte nella mammella, dove viene escreta con il latte, e in parte è eliminata con le urine dopo filtrazione renale. I livelli di urea nel latte variano in media fra i 21,4 e i 30 mg/dl, ed incidono sul suo contenuto proteico per circa lo 0,19% del tenore totale. I livelli di urea forniscono pertanto un indice delle perdite di azoto; sembrano inoltre interferire con la fertilità e lo stato sanitario delle bovine. Nello specifico, il contenuto di urea nel latte sembra essere correlato con il tasso di gravidanza e i casi di mortalità per clostridiosi. UREA E PERDITE DI AZOTO Il valore di urea nel latte rappresenta uno strumento per calcolare le perdite di azoto urinario e le conseguenti perdite economiche e l impatto ambientale. 66

4 Tab. 4 Variabilità della digeribilità dell Ndf valutata in silomais con tenore simile di Ndf Ndf in % s.s. Lignina in % s.s. Ad esempio, una variazione del valore di urea da 30 a 21,4 corrisponde a 77 grammi di differenza di escrezione azotata, che corrispondono a 450 grammi di proteina ovvero ad 1 kg di soia che ogni giorno verrebbe persa con le urine. Il valore dell azoto eliminato dal corpo con le urine si ottiene moltiplicando il peso corporeo dell animale per la quantità di urea (in mg/dl) per un coefficiente dato (0,02845). Una applicazione pratica dell indice urea nel latte può essere valutare e monitorare l effetto di eventuali variazioni dei programmi alimentari e manageriali. Il Digeribilità Ndf in % s.s. 36,5 37,6 2,4 3,5 34,6 53,0 42,1 42,6 3,0 5,0 35,2 57,0 45,0 45,1 3,2 3,5 46,0 67,3 50,1 51,8 3,6 5,6 24,7 60,6 (Shaver, 2003) UREA, PERCHE CAMBIA Sono molte le variabili che possono influenzare la quantità di urea nel latte. Le più significative sono: 3 il tempo trascorso dal pasto alla mungitura, subito dopo il pasto i livelli di urea nel latte sono inferiori e raggiungono il massimo 4 6 ore dopo il pasto, con variazioni anche del 60 70%; 3 la tecnica di alimentazione, l unifeed, rispetto ad un sistema tradizionale, consente minori oscillazioni dei valori ruminali durante il giorno e quindi anche quelli di urea nel latte; 3 il tipo di ingestione alimentare delle bovine, in stabulazione libera non è definibile la distanza dal pasto; 3 eventuali patologie o disordini, in corso di acidosi ruminale si riduce lo sviluppo microbico con fuga di ammoniaca e quindi aumento dell urea nel latte; 3 il dimagrimento; 3 le differenze genetiche di razza; 3 la stagione, l urea nel latte è tendenzialmente più alta in estate, perché si riduce la filtrazione renale; 3 la frequenza di mungitura, l urea nel latte è tendenzialmente più alta dove si pratica la terza mungitura, probabilmente a causa di una maggiore ingestione; 3 la fase della giornata: l urea nel latte è in genere più bassa al mattino rispetto al pomeriggio; 3 possibili errori analitici.l NDF E FORAGGI TECNICA La digeribilità della fibra può essere estremamente variabile in gruppi di foraggere con tenori simili di fibra (Ndf): è quanto riportato da Michael VanAmburgh, in occasione di un approfondimento sulla gestione nutrizionale dei foraggi. A parità di Ndf, i fieni di loietto limiterebbero maggiormente l ingestione rispetto ai fieni di medica, che possiedono i massimi livelli di digeribilità della fibra in prefioritura, taglio che consente di ottenere produzioni maggiori rispetto ai successivi. La stessa variabilità si riscontra anche nei silomais, che con valori simili di Ndf possono presentare variazioni nel contenuto di fibra digeribile anche del 25%. Pertanto, VanAmburgh ha affermato che il solo loro valore di Ndf dei foraggi, non fornisce una stima attendibile della capacità di ingestione che il loro utilizzo consente, a differenza del valore di Ndf digeribile (Ndfd) che, di fatto, è direttamente correlato alla produzione di latte. Vacche ad alta produzione rispondono proporzionalmente meglio all aumento di digeribilità dei foraggi, soprattutto in coincidenza del picco di lattazione, ovvero quando è critica l ingestione: un aumento pari all 1% dell Ndfd consentirebbe di aumentare l ingestione di 150 grammi/capo/giorno, con un incremento della produzione di latte (grasso al 4%) di 250 grammi/capo/giorno. Disporre di foraggi con una buona digeribilità dello Ndf consentirebbe un duplice beneficio economico: un aumento della produzione e un aumento della quantità di foraggio utilizzabile nella razione.l suo impiego assume significato se considerato nell intera mandria. Un programma di monitoraggio necessita infatti della creazione di uno storico di stalla per stabilire i valori normali a cui riferirsi per valutare le possibili variazioni (2 3 punti). Qualora si osservi uno scarto dai valori normalmente rilevati, sarà necessario verificare le possibili cause alimentari e gestionali che influenzano il valore di urea nel latte. Ad esempio, razioni con normali tenori di proteina grezza, ma con un eccesso di proteina degradabile, determinano una perdita dell azoto che supera i fabbisogni, con conseguente eliminazione nell ambiente. Allo stesso modo, razioni contenenti concentrati energetici macinati grossolanamente o scarsamente lavorati, ragione per cui l amido è meno disponibile, oppure carenti di carboidrati fermentescibili, causano una minor utilizzazione dell azoto per la sintesi proteica e quindi una maggior eliminazione. Il valore di urea nel latte rappresenta uno strumento per valutare lo stato energetico e proteico della razione al fine di ottimizzare i processi fermentativi in ambito ruminale e l efficienza di trasformazione dell azoto della razione nella frazione proteica del latte. Nel loro insieme questi fattori, nell ambito di una agricoltura di precisione, consentirebbero di ridurre gli sprechi di azoto e quindi l inquinamento ambientale zootecnico, prevenire patologie dovute ad una rapida ed estensiva degradazione proteica ruminale, e Graf. 2 Livello proteico e ammoniacale ruminale 67

5 Tab. 5 Influenza della digeribilità di silomais ibrido sulla produzione complessiva di latte* Giorni lattazione Silomais ibrido Silomais controllo , totale (* in kg, corretto al 3,5% di grasso nelle diverse fasi di lattazione) l Un aumento dell 1% di digeribilità del Ndf determina 150 g/capo/giorno di razione ingeriti e di 250 g/capo/giorno di latte prodotto in più. contenere i costi relativi all integrazione proteica della razione. Per contro è doveroso considerare anche che la carenza di ammoniaca a livello ruminale, cui conseguirebbe una diminuzione dei livelli di urea nel latte e nelle urine, comporta la riduzione della sintesi di proteina microbica, e quindi della produzione di latte e del suo tenore proteico. La proteina reale nel latte dovrebbe essere pari all 82% del grasso, se l urea nel latte è bassa la proteina scende fino al 75% del grasso. Per raggiungere tali obiettivi vengono forniti alcuni consigli pratici. Il tenore proteico (Pg) della razione dovrebbe essere 15% 18% composto per il 60 65% da proteina degradabile, di cui il 50% solubile, e per il 35 40% da proteina bypass. Poiché anche i carboidrati influenzano i livelli di urea nel latte, l amido dovrebbe essere pari al 24 28% della sostanza secca mentre gli zuccheri al 4 6%. Infine è utile valutare la consistenza delle feci, poiché con l urea nel latte alta le feci sono più tenere e dal caratteristico odore putrescente. l 68