PROBIOSI NEI VITELLI

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1 PROBIOSI NEI VITELLI Stefano Villa Agriok/Granarolo S.p.A. Alberto Giardini CSL/Granarolo S.p.A. Il vitello, nelle prime settimane di vita, è soggetto a dismicrobismi gastro-intestinali; si tratta, in generale, di alterazioni dell'equilibrio microbico, con incremento del numero di germi putrefattivi e/o patogeni e conseguente sviluppo di condizioni patologiche clinicamente evidenti (diarrea), ovvero di condizioni sub-cliniche (evidenziate da scarso accrescimento). Queste condizioni dismicrobiche ( disbiosi ) si ripercuotono negativamente sulla funzionalità digestiva, sulla vitalità, sulla produttività e sulla sicurezza sanitaria delle carni macellate. Le cause delle disbiosi gastroenteriche sono tipicamente correlate alle condizioni di alimentazione e di allevamento, ma anche agli stessi trattamenti antibiotici. La ricostituzione dell'equilibrio intestinale ( eubiosi ), cioè di una larga preponderanza di germi utili (probiotici) sui germi dannosi (putrefattivi e patogeni), viene favorito da razionali interventi sul piano alimentare, con l integrazione di ceppi di fermenti lattici probiotici (LAB) adeguatamente selezionati. COLONIZZAZIONE MICROBICA INTESTINALE RIFERIMENTI: Tannock e coll., 1990; Wallace e Newbold, 1992; Bottazzi e Mercenier, 1994; Gournier- Château e coll., 1994; Romond e Romond, 1994; Tannock, 1994; Tournut, 1994; Nousiainen e coll., 2004) NASCITA È bene ricordare che, alla nascita, il tratto gastroenterico di qualunque mammifero è sterile. Questo significa che la sua mucosa, calda, umida e nutritiva, è terra di conquista per una grande varietà di germi, più o meno utili (saprofiti), o dannosi (patogeni). E ciò comporta il rischio che prevalgano i patogeni che, come dice il loro nome, potranno generare la malattia. In natura, una prima contaminazione microbica avviene durante il parto, per il contatto della bocca del neonato con la vagina materna (sulla cui mucosa allignano LAB in predominanza). In aggiunta, il tratto digestivo del neonato è contaminato dai microrganismi delle feci espulse dalla madre durante e dopo il travaglio, nonchè dai germi ambientali. Le successive cure parentali, come l'allattamento (batteri dei capezzoli e della mammella) e i leccamenti (batteri orali), completano il passaggio della flora materna al neonato. La colonizzazione gastro-intestinale implica una successione ( metabiosi ) di specie/ceppi tra loro in competizione. In un contesto naturale normale, tra tutti i ceppi microbici che invadono (inizialmente e successivamente) il tratto digestivo del lattante, finiscono col prevalere i saprofiti di origine materna, che meglio si adattano sia alle condizioni dello specifico habitat da essi colonizzato (rumine, intestino tenue, ecc.), sia al substrato alimentare, esogeno (latte, colostro) ed endogeno (mucine, sfaldamenti epiteliali, ecc.). SLATTAMENTO Un momento topico nella vita del neonato è l inizio del consumo di cibo solido, che coincide con la riduzione dell'assunzione di latte materno. È noto che una delle funzioni del Pagina 1 di 5

2 latte è quella di modulare lo sviluppo microbico gastrointestinale, grazie all apporto di lattosio, caseine, anticorpi (nel colostro), lisozima, lattoferrina, macrofagi, linfociti, ecc.. Ecco perché la sottrazione del latte determina un notevole sconvolgimento della microflora gastrointestinale. Per tappe successive si arriva quindi allo slattamento completo, che determina il definitivo instaurarsi, entro ogni specifico habitat digestivo, delle comunità climax (associazioni microbiche più ordinate e stabili), che caratterizzano il cosiddetto microbiota gastroenterico normale (o convenzionale) del soggetto adulto (inteso come animale svezzato). Figura 1. Schema generale della successione microbica nel tratto gastroenterico nei mammiferi. FASE EVOLUZIONE NASCITA POCHE ORE DOPO LA NASCITA INIZIO SVEZZAMENTO ANIMALE SVEZZATO Tratto gastroenterico sterile. Presenza iniziale di una microflora in gran parte anaerobia facoltativa o aerotollerante, di origine in parte materna (vaginale, fecale e dei capezzoli), in parte ambientale. Il consumo di alimenti solidi (inizio dello slattamento) favorisce la microflora strettamente anaerobia, che tuttavia raggiunge livelli di dominanza solo nel rumine o nel grosso intestino. La stabilità del microbiota gastroenterico si verifica solo a svezzamento concluso. La flora strettamente anaerobia è ampiamente dominante, superando di volte quella facoltativa. ALLATTAMENTO E FLORA GASTROENTERICA NEL VITELLO Nei primi 5-6 giorni dopo il parto la mammella della vacca secerne colostro. È essenziale che il vitello poppi 2 litri (o più) di colostro entro 2-3 ore dalla nascita. Entro le 24 ore dalla nascita il consumo di colostro dovrebbe essere di almeno 6 litri, frazionato in 4-5 pasti. PROGRAMMA DI ALLATTAMENTO generalmente raccomandato: il vitello non viene allattato dalla madre, ma ne è separato (pertanto non può assumere la microflora materna come avviene in natura); poco dopo il parto vengono munti 6-8 litri di colostro; il neonato deve berne ca. 2 litri entro 2 ore (il colostro prescelto può provenire da un altra madre); il neonato deve comunque assumere almeno 6 litri di colostro nelle prime 24 ore; per i primi 3-4 giorni deve prendere solo colostro (4-6 litri/giorno, in 2-3 pasti); al 5 e 6 giorno deve bere latte intero; al 7 e 8 giorno deve bere latte intero e latte ricostituito (in rapporto 1:1); dopo il 9 giorno deve bere solo latte ricostituito (la polvere di latte va disciolta in acqua a C e il latte ricostituito dovrebbe essere somministrato a C); si prosegue così sino almeno al 14 giorno. Da rilevare è che il latte, naturale e/o artificiale, passa direttamente dall esofago allo stomaco (abomaso) del vitello grazie alla doccia esofagea, senza normalmente cadere nel reticolo-rumine, dove potrebbe essere fermentato dalla flora microbica già presente (principalmente da coliformi e LAB). Pagina 2 di 5

3 COLONIZZAZIONE GASTROENTERICA durante l allattamento. Premesso che nel vitello la flora microbica nell intestino tenue e dell intestino crasso è comparabile a quella del reticolo-rumine ed è influenzata dalla dieta e dall età, la bibliografia riferisce che: Escherichia coli compare lungo tutto il tratto gastroenterico dopo 8 ore dal parto. I lattobacilli (Lactobacillus spp.) e gli streptococchi fecali (Enterococcus spp.) compaiono entro 24 ore; nel reticolo-rumine i batteri (Archea) metanogeni e i batteri cellulosolitici sono presenti già dopo 3 giorni dalla nascita; nel vitello sano, i lattobacilli colonizzano rapidamente tutto il tratto gastroenterico (a 7 gg. di vita raggiungono livelli da 10 7 g -1, nel tenue, sino a 10 9 g -1 nel crasso); questi LAB inibiscono la crescita dei coliformi e li sostituiscono. SLATTAMENTO E FLORA GASTROENTERICA NEL VITELLO RIFERIMENTI: Tannock e coll., 1990; Wallace e Newbold, 1992; Bottazzi e Mercenier, 1994; Gournier- Château e coll., 1994; Romond e Romond, 1994; Tannock, 1994; Tournut, 1994; Nousiainen e coll., 2004) La tecnica dello svezzamento precoce (p.d.) prevede l ingestione di alimenti solidi (buoni fieni e mangime) a partire dal 15 giorno di vita, per stimolare l inizio delle prime fermentazioni ruminali, lo sviluppo delle papille ruminali e l inizio della funzionalità meccanica del rumine. Un rapido sviluppo della microflora ruminale simbionte (lattica, cellulosolitica e amilolitica), capace di inibire per competizione la microflora patogena, è indispensabile per slattare precocemente il vitello, prevenendo i rischi inerenti a disordini digestivi, diarree e mortalità: rischi che, come sappiamo, sono molto più alti nel vitello in fase di allattamento/svezzamento che nel vitello svezzato. D altra parte, gli alti costi (alimentari e farmacologici) del periodo di allattamento/svezzamento impongono di svezzare completamente il vitello da rimonta nell ottava settimana di vita, che è considerata l età fisiologica della ruminazione (comunque lo svezzamento potrebbe essere anticipato sino al limite delle 6 settimane). COLONIZZAZIONE GASTROENTERICA durante lo svezzamento: allorchè diminuisce l assunzione di latte dopo le prime 2-3 settimane avviene una simultanea diminuzione delle popolazioni di LAB lattosio-fermentanti (lattobacilli ed enterococchi) lungo tutto il tratto gastroenterico; l inizio del consumo di alimenti solidi stimola la funzionalità e la colonizzazione batterica del rumine, che è principalmente effettuata dalla microflora strettamente anaerobia (inclusi LAB del genere Bifidobacterium), ma anche da Lactobacillus spp. ed Enterococcus spp. (streptococchi fecali); parallelamente compare nel rumine la microfauna protozoaria (come Entodinia spp., Diplodinia spp., Holotrichs spp.); a 9-13 settimane il microbiota ruminale è comparabile a quello dell animale adulto. Pagina 3 di 5

4 SCOPO DELLA PROBIOSI NEL VITELLO Figura 2. Incidenza malattie infettive dei vitelli dalla nascita allo svezzamento (Succi, 1985). AGENTE ETÀ INFEZIONI BRONCO- DIARREE ARTRITI PATOGENO VITELLI GENERALIZZATE POLMONITI E. coli 1 a sett Pneumococchi 1 a - 6 a sett Pasteurelle 1 a - 7 a sett Piogeni Dalla 2 a sett Salmonella Dalla 2 a sett Occorre ribadire che: alla nascita il vitello è separato dalla vacca e questo impedisce il completo passaggio della microflora protettiva materna (LAB) al redo: questa è la prima ragione per somministrare i LAB probiotici; la diarrea causata da batteri enterotossici colonizzanti l intestino è causa non solo di mortalità elevata, ma anche di morbilità e di diminuzione delle prestazioni produttive. La mortalità, in fase di allattamento, può variare dal 5 al 25% secondo le condizioni dell allevamento. I LAB giocano un ruolo di primaria importanza nell'ecosistema microbico gastroenterico del neonato perché sono i naturali antagonisti dei germi putrefattivi e/o patogeni, quali colibatteri, salmonelle, shigelle, clostridi, ecc.. In sostanza, la compresenza delle specie lattiche già alberganti nel digerente e dei ceppi lattici selezionati ad hoc, veicolati dai probiotici, permette di rafforzare il cosiddetto effetto barriera nei confronti dei citati patogeni, proteggendo la mucosa dalle infezioni. CHIARIMENTI DI CARATTERE TECNICO Effetti zootecnici La somministrazione di LAB probiotici favorisce il normale sviluppo della flora gastroenterica, inclusa la flora ruminale, a discapito di quella putrefattiva (coliformi). Ne risulta un migliore stato di gut health (sanità della mucosa gastroenterica), e quindi una migliore capacità di assimilazione dei nutrienti. In pratica si nota che i vitelli crescono più rapidamente (miglioramenti medi del 3-4%), con un indice di conversione più favorevole. * Prevenzione della diarrea. La diarrea causata da ceppi enterotossici di E. coli colpisce il vitello soprattutto nella prima settimana e può manifestarsi quando tali ceppi hanno la possibilità di colonizzare l intestino, a causa di una carenza della flora antagonista (LAB). Questo rischio è il fattore che determina il più immediato interesse all uso sistematico dei probiotici. * Sicurezza sanitaria delle carni. In aggiunta, la presenza di patogeni umani nelle feci del vitello, come salmonelle ed E. coli O157:H7 (ceppo enteroemorragico), si ripercuote in negativo sulla sicurezza sanitaria delle carni macellate. Anche in questo caso l uso dei LAB sfrutta la loro capacità di antagonizzare i germi patogeni fecali. Germi, questi ultimi, Pagina 4 di 5

5 particolarmente nocivi, che poi vanno ad inquinare la stalla, il macello, le carni e l ambiente. * Specie/ceppi lattici usati. Nel vitello, una riduzione della colonizzazione intestinale da E. coli e/o una riduzione dell incidenza di diarrea e di mortalità è stata ottenuta ad esempio con: Lactobacillus acidophilus, da solo, e/o con altri lattobacilli (L. salivarius, L. paracasei, L. plantarum), e/o con altri LAB. Enterococcus faecium, da solo, e/o con L. acidophilus, e/o con altri LAB. Comunque bisogna ricordare che l effetto probiotico è relativo non tanto alla specie di per sé (L. acidophilus, ad esempio) ma piuttosto al ceppo selezionato per tale scopo, nell ambito della specie. * Enantiomero di acido lattico. In genere si ritiene che, per risolvere la diarrea, la produzione di acido lattico L(+) sia senz altro favorevole, mentre i LAB che producono solo (o molto) acido lattico D( ) (dal glucosio) sarebbero da evitare: tale isomero (enantiomero) è scarsamente assimilabile e metabolizzabile dai mammiferi, e provoca acidosi, che spesso viene evidenziata nei casi di diarrea acuta del vitello. * Dosaggio raccomandato. In genere da un miliardo (1 x 10 9 ) sino a 10 miliardi (1 x ) di UFC per ogni Kg di alimento completo/giorno (pari a ca UFC/Kg peso vivo ca.). La somministrazione dev essere continuativa. CONCLUSIONI Nel vitello neonato la principale causa di morbilità e di mortalità è la diarrea. Dopo il primo mese di vita emerge il primo picco di infezioni respiratorie. Queste patologie che possono essere tra loro correlate provocano gravi perdite economiche dovute a depressione della crescita, cure farmacologiche e mortalità. I fattori predisponenti sono, in particolare: 1 - la precoce separazione del vitello dalla madre, che impedisce la colonizzazione del tratto gastroenterico del neonato da parte della microflora protettiva naturale (LAB); 2 - la precoce esposizione del vitello ad agenti infettivi di vario tipo; 3 - il cambiamento della dieta; 4 - l esposizione del vitello a differenti stress, come il trasporto e il cambiamento dell ambiente. L animale stressato assume meno latte e tende all immunodepressione, proprio nel periodo in cui il suo intestino non è adeguatamente protetto dai LAB (anzi, al contrario, è noto che gli stress fanno diminuire i LAB a favore dei coliformi). Va peraltro ricordato che i trattamenti antibiotici tesi alla prevenzione delle patologie intestinali e respiratorie riducono l attività della microflora in genere, sia patogena, sia saprofita (commensale e simbionte). I trattamenti con LAB probiotici riproducono in parte l iter naturale da madre a redo della colonizzazione gastrointestinale della microflora normale. Lo scopo è quello di mantenere una buona igiene digestiva del vitello in allattamento, che si ripercuote in positivo sullo stato di salute intestinale e generale. In particolare si riducono l incidenza, la gravità e la durata degli episodi diarroici e talvolta dei problemi respiratori (Timmerman e coll., 2005): da ciò scaturiscono, in ultima analisi, minore mortalità e maggiore incremento della crescita. Da non dimenticare, infine, è il miglioramento della sicurezza sanitaria delle carni macellate, che inevitabilmente sono inquinate dalla flora gastrointestinale. Pagina 5 di 5