Alimentazione Con insilato o a secco mancano gli zuccheri

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1 I principali effetti indotti dall aggiunta di zuccheri alla razione dei bovini Alimentazione Con insilato o a secco mancano gli zuccheri di C. Ulgheri*, G. Baldi**, R. Compiani**, C.A. Sgoifo Rossi** Il contenuto medio in zuccheri semplici delle razioni comunemente somministrate ai bovini negli allevamenti da latte e da carne in Italia è pari a circa il 3% della sostanza secca. Come verrà mostrato in seguito, vi sono numerose e recenti evidenze scientifiche in merito alle positive priorità degli zuccheri sul metabolismo ruminale, le quali concorrono a determinare un miglioramento delle performance produttive. Modulazione delle fermentazioni ruminali Gli zuccheri semplici sono carboidrati solubili che costituiscono una fonte energetica immediatamente disponibile per le fermentazioni ruminali. * ED&F Man Liquid Products Italia. ** Dipartimento di Scienze Veterinarie per la Salute, la Produzione Animale e la Sicurezza Alimentare, Università degli Studi di Milano. MANGIMI LIQUIDI ZUCCHERINI Nelle razioni unifeed senza insilati o altri prodotti umidi, l assenza di un alimento con proprietà leganti favorisce la selezione degli alimenti da parte dell animale elevando il rischio di dismetabolie ruminali. Tale rischio può essere evitato tramite l utilizzo di mangimi liquidi zuccherini che, se inseriti in razione a concentrazioni pari al 4 8% della s.s., favoriscono l adesione delle particelle minute dei concentrati ai foraggi, limitando così la capacità di scelta dell animale, garantendo così la fabbricazione di unifeed caratterizzati da elevata omogeneità. l INFORMATORE ZOOTECNICO n.12 /

2 Diversi studi hanno dimostrato come l apporto di zuccheri semplici nella razione sia in grado di modulare l accrescimento della microflora ruminale (Firkins, 2010). Ad esempio, gli zuccheri favoriscono lo sviluppo ed il mantenimento di specie batteriche come Megasphera elsdenii, che utilizza il lattato come substrato energetico per produrre acidi grassi volatili (AGV), caratterizzati da una costante di dissociazione più alta del lattato, riducendo in questo modo il rischio di acidosi sub clinica e clinica. A riguardo è stato evidenziato che gli zuccheri semplici, mentre non hanno effetti sulla produzione di propionato, favoriscono la produzione di acido butirrico (Figura 1). È noto come quest ultimo sia la principale fonte energetica delle cellule dell epitelio ruminale, motivo per cui una sua ottimale disponibilità in tale sede migliora lo sviluppo delle papille ruminali aumentando la capacità di assorbimento degli AGV, principale meccanismo attraverso il quale si limita il rischio di acidosi da eccessivo accumulo di acidi grassi volatili a livello ruminale ma anche meccanismo alla base dell ottimizzazione dell efficienza digestiva dell alimento. Stabilizzazione del ph ruminale Numerosi studi (Chamberlain et al., 1993; Figura 1 Effetto della sostituzione graduale di amido con saccarosio sulla produzione di butirrato misurata in vitro. Heldt et al., 1999; Penner et al., 2009) evidenziano come, al contrario di quanto si tenderebbe a supporre, la sostituzione di quota parte dell amido dietetico con zuccheri semplici (saccarosio e lattosio) non riduca il ph ruminale. In un recente studio condotto su bovine da latte all inizio della lattazione, Penner e Oba (2009) riportano come la somministrazione di una dieta integrata con il 4,7% di saccarosio determini persino un aumento del ph del rumine e una riduzione del numero di ore in cui esso si attesta su valori inferiori a 5,80 (Tabella 1). Il mantenimento di un ph ruminale stabile e a valori superiori a 5,80 nel corso della giornata rappresenta la condizione base per favorire lo sviluppo e l attività dei batteri deputati alla degradazione dei carboidrati strutturali, limitando così l insorgenza di fenomeni di acidosi acuta o sub acuta. Aumento della digeribilità della fibra Gli zuccheri forniti nella dieta influenzano il metabolismo dei batteri associati alla fase liquida del contenuto ruminale, stimolandone una maggiore produzione di specifici peptidi ed aminoacidi, i quali promuovono a loro volta la crescita dei batteri fibrolitici adesi alla frazione fibrosa stessa. Broderick e Radloff (2008) hanno constatato come la sostituzione di quote crescenti di amido con saccarosio sia in grado di aumentare la digeribilità ruminale di NDF e dell ADF con gli effetti migliori quando il contenuto in zuccheri della razione raggiunge il 5% sulla sostanza secca (Figura 2). Figura 2 Effetto di dosi crescenti di saccarosio nella razione sulla digeribilità della fibra nel rumine. Maggiore produzione di proteina microbica La proteina microbica, caratterizzata da elevato valore biologico, fornisce dal 50 all 80% circa degli aminoacidi assimilabili 34 INFORMATORE ZOOTECNICO n.12 / 2012

3 TAB. 1 EFFETTO DI DUE LIVELLI DI ZUCCHERI SEMPLICI NELLA RAZIONE SUL PH RUMINALE DI VACCHE IN LATTAZIONE. (PENNER E OBA, 2009). ph ruminale giornaliero Zuccheri, % s.s. 2,08 5,08 min 5,44 0,25 media 6,17 6,34 max 0,30 0,31 Durata ph<5.8, min/d di proteina microbica per unità di sostanza organica fermentata (Figura 3). Piwonka e collaboratori (1993), in uno studio condotto su manze frisone hanno evidenziato che la somministrazione di razioni contenenti il 5,6% di zuccheri sulla sostanza secca incrementa del 25% la produzione di proteina microbica. Il linea con tale risultato, Broderick e collaboratori (2008) riportano come il corretto bilanciamento degli zuccheri della razione riduca in maniera significativa la concentrazione di ammoniaca ruminale. Inoltre, gli zuccheri promuovono lo sviluppo di batteri quali Prevotella spp. caratterizzati da attività proteolitica parziale, cioè che dal loro metabolismo vengono prodotti peptidi e amminoacidi ma non ammoniaca. Tale meccanismo, oltre a modulare i livelli di urea nel sangue e nel latte, aumenta il by pass degli aminoacidi. Fig. 3 Produzione di proteina microbica in presenza di differenti carboidrati e ph in vitro dal ruminante a livello intestinale: ottimizzarne la produzione è quindi importante per migliorare l efficienza produttiva in genere e quella dell azoto nello specifico. Gli zuccheri semplici vengono fermentati a livello ruminale con un tasso pari a 40 60%/h, mentre la velocità di degradazione dell amido è minore e varia dal 20 al 40%/h (CNCPS V6.1, da Van Amburgh et al. 2012). La sincronia nella disponibilità ruminale di zuccheri e proteine rapidamente fermentescibili e azoto non proteico (NPN) favorisce lo sviluppo efficiente della microflora e quindi una maggiore produzione di proteina microbica. Stroebel e Russel (1986), in uno studio condottoin vitro, constat arono che gli zuccheri stimolano una maggiore produzione Aumento di assunzione di sostanza secca L aumento di appetibilità di una razione integrata con zuccheri semplici si traduce ovviamente in un aumento dell ingestione di sostanza secca. La Figura 4 riporta l effetto di diversi dosaggi di zuccheri semplici in una razione a base di insilati somministrata a bovine in lattazione: la sostituzione del 5% di amido di mais con pari quantità di saccarosio ha indotto un aumento dell ingestione del 7%. Oldick e colleghi (1997) riportato come l inserimento di melasso nella razione (3,40 % della s.s.) migliori l efficienza di Fig.4 Effetto della sostituzione di amido con zuccheri semplici sull ingestione di vacche in lattazione. INFORMATORE ZOOTECNICO n.12 /

4 conversione degli alimenti e la produzione di latte di 1,30 kg al giorno. Zuccheri sì, ma quali? Gli zuccheri contenuti nei foraggi e nei concentrati fibrosi sono essenzialmente riconducibili a due tipologie: pentosi (5 atomi di carbonio) ed esosi (6 atomi di carbonio). I primi sono i principali componenti dell emicellulosa, la quale costituisce indicativamente il 15 17% della s.s. dell insilato di mais e sono principalmente rappresentati da xilosio (circa 80%) e arabinosio (circa 12%). Per quanto riguarda gli esosi, la loro presenza risulta molto limitata nel silomais in quanto fermentati durante la conservazione, mentre si ritrovano in quantità pari al 6 7 % della s.s. nei foraggi di leguminose e sono normalmente rappresentati da fruttosio e glucosio (Sniffen, 2012 comunicazione personale). TAB. 2 COMPOSIZIONE CHIMICA DEL MELASSO DI CANNA E DI BIETOLA Canna da zucchero Barbabietola Sostanza secca 74,30 77,90 Sostanza organica 86,05 86,05 Zuccheri 70,55 70,05 Saccarosio 46,50 66,65 Zuccheri riduttori 23,30 0,95 Zuccheri non fermentescibili 3,25 15,35 Acidi organici 4,00 9,35 Proteina grezza 4,30 6,62 RUP ,00 RDP 35,00 35,00 LG 0,14 0,15 Ceneri 8,90 8,70 (Westway, 2004; Cevolani 2005; Savoini e Dell Orto, 2005) Tra le due classi zuccherine vi sono notevoli differenze in termini di impatto metabolico, solo gli esosi infatti sono in grado di promuovere la crescita dei batteri fibrolitici (Stroebel e Russel, 1986). Differenze sussistono anche in materia di 36 INFORMATORE ZOOTECNICO n.12 / 2012

5 fermentescibilità ruminale e digeribilità a livello enterico: saccarosio, fruttosio e polisaccaridi da essi costituiti sono caratterizzati da una fermentescibilità maggiore rispetto a lattosio e galattani. Inoltre oligosaccaridi, galattani, β glucani e pectine non sono digeribili a livello enterico, contrariamente ad amido, saccarosio e fruttosio (Van Soest, 1994). Gli zuccheri sono comunque maggiormente digeribili a livello intestinale rispetto agli amidi (100 vs 75 %, CNCPS V6.1). Quest ultimo aspetto risulta particolarmente interessante se si considera che le più recenti acquisizioni scientifiche sull approccio dinamico al comportamento degli alimenti a livello ruminale, evidenziano che la quota di pectine, amido e zuccheri che by passa il rumine è superiore rispetto a quanto fino ad oggi ritenuto. Ad esempio, e con specifico riferimento agli zuccheri apportati dal melasso, recenti acquisizioni indicano che la quota che by passa il rumine raggiungeo valori pari al 25 30% (Formigoni e Sniffen, 2012 comunicazione personale), mentre i modelli alla base del sistema dinamico di razionamento CPM (Cornell Penn Miner) attribuiscono ancora una fermentescibilità ruminale degli zuccheri pari al 99%. Una corretta conoscenza e applicazione del by pass ruminale degli zuccheri risulta fondamentale al fine dell ottimizzazione dei razionamenti; infatti i titoli di proteina vera del latte vengono massimizzati quando l apporto di glucosio a livello intestinale si avvicina all 8% della s.s. della dieta (Rulquin et al., 2004), valore difficilmente ottenibile senza una specifica integrazione zuccherina. Quattro meccanismi In conclusione emerge chiaramente come un corretto bilanciamento del contenuto e della tipologia di zuccheri della dieta rappresenti un aspetto di grande rilevanza per l ottimizzazione del processo digestivo e delle performance produttive. L impatto positivo degli zuccheri nel ruminante si esplica infatti attraverso 4 importanti meccanismi: la modulazione delle fermentazioni ruminali attraverso una maggiore produzione di butirrato, che favorisce l assorbimento degli AGV e quindi una maggiore efficienza dell epitelio ruminale; l incremento ed il mantenimento di un ph a valori ottimali per lo sviluppo dei batteri fibrolitici, con conseguente minore incidenza di fenomeni di acidosi; la maggior produzione di proteina batterica a livello ruminale consente di ottimizzare le fonti proteiche e l apporto di aminoacidi essenziali a livello intestinale; l eccellente appetibilità in abbinamento alla maggiore efficienza a livello ruminale promuovono l assunzione di sostanza secca sia in condizioni normali ma anche e in particolare in quelle situazioni nelle quali essa risulta sfavorita (stress, condizioni ambientali non ottimali, periodo di transizione della bovina da latte, fase di adattamento e finissaggio del bovino da carne). INFORMATORE ZOOTECNICO n.12 /