SCIENZA E TECNICA LATTIERO-CASEARIA, 60 (4), 309-314 2009 LA STRUTTURA FISICA DELLA RAZIONE INFLUENZA PRINCIPALMENTE LA QUANTITÀ DI LATTE PRODOTTO Federico RIGHI 1 *, Simone ROMANELLI 1, Enrico VEROLI 1, Afro QUARANTELLI 1 INTRODUZIONE Il mantenimento di una corretta funzionalità ruminale nella bovina da latte dipende sia dalla quantità sia dalla forma fisica della fibra presente nella razione [1-3] ed influenza lo stato di salute degli animali [4] e la composizione del latte [5]. La forma fisica della fibra è stata dimostrata influenzare la stratificazione, il riempimento ed il tempo di ritenzione ruminale, così come la fermentazione e la degradazione degli alimenti, la masticazione e la ruminazione. Poiché la secrezione di saliva incrementa durante la masticazione e la ruminazione [6], la forma fisica della fibra può anche contribuire al tamponamento del ph ruminale, influenzando il rapporto acetato:propinato e, con esso, la sintesi di grasso nella ghiandola mammaria. Come riportato da Kononoff e Heinrichs [5], l effetto delle dimensioni delle particelle alimentari sul ph ruminale e sulla sintesi mammaria di grasso è più sensibile quando il contenuto di fibra della razione è basso o sotto i livelli raccomandati. Per soddisfare i fabbisogni delle vacche ad alta produzione talvolta è necessario introdurre nella razione quantitativi relativamente alti di concentrati; questo può condurre ad una sensibile riduzione del contenuto di fibra della razione. Inoltre, nella razione unifeed i foraggi risultano solitamente finemente macinati con diminuzione della efficacia fisica della fibra. Kononoff et al. [7] hanno sviluppato un pratico strumento per la misurazione della forma fisica dei foraggi e/o della razione unifeed, il New Penn State Particle Separator (PSPS). Composto da 3 setacci (Upper: 19 mm; Middle: 8,0 mm; Lower: 1,18 mm) e da un fondo raccoglitore, il PSPS include un setaccio con fori di diametro 1,18 mm che consente la valutazione del physically effective NDF (NDF fisicamente efficace, pendf) sulla base della equazione semplificata di Mertens [8]. Gli stessi autori hanno anche fornito esempi di distribuzione ottimale delle particelle per insilati, fieno silo e razioni unifeed. Indipendentemente dalle modalità di misurazione, il pendf è al momento uno dei più importanti parametri per la valutazione della efficacia della razione nella stimolazione della masticazione, quindi dell azione tampone in ambito ruminale e della sintesi di grasso. Nell area di produzione del formaggio * Corrispondenza ed estratti: afro.quarantelli@unipr.it 1 Dipartimento PABVQSA. Università degli Studi di Parma. Via del Taglio 10, 43126 Parma.
Parmigiano-Reggiano, la formulazione della dieta è disciplinata da un regolamento che fissa la proporzione minima di foraggi nella razione al 50%, ma non fornisce indicazioni in merito alla forma fisica ottimale di questi alimenti fibrosi. Nella stessa area, un numero crescente di aziende di bovine da latte applica la tecnica di razionamento unifeed per l alimentazione delle bovine da latte senza specifiche informazioni riguardo la distribuzione ideale delle particelle in base alle loro dimensioni. Scopo della ricerca è stato quello di misurare gli effetti della distribuzione delle particelle della razione unifeed sulla produttività quanti-qualitativa delle bovine da latte. MATERIALI E METODI Lo studio ha avuto una durata di 24 mesi ed è stato condotto presso 25 allevamenti di bovine da latte situati nel comprensorio di produzione del formaggio Parmigiano-Reggiano in cui era applicata la tecnica di razionamento unifeed ; sono state effettuate 75 osservazioni in totale. La formulazione delle razioni era diversa nei diversi allevamenti ma in ogni caso rispettava il disciplinare di produzione del Parmigiano-Reggiano. Ciascuna azienda è stata visitata 3 volte con un intervallo di circa 2 mesi e solamente il gruppo delle vacche fresche (30 60 giorni di lattazione) è stato considerato per le osservazioni e per i rilievi effettuati. I parametri considerati sono stati i seguenti: produzione media di latte e relativa composizione in grasso, caseina, acidità ed urea ricavati dai tabulati dell Associazione Provinciale Allevatori (APA) di Parma e dalle analisi ufficiali disponibili presso le aziende; assunzione di sostanza secca, stimata sulla base del quantitativo totale di unifeed somministrato e dei residui rilevati in mangiatoia; distribuzione delle particelle della razione, espressa come percentuale media aziendale per ciascun setaccio e per il fondo. Le dimensioni delle particelle è stata misurata usando il PSPS come descritto da Kononoff et al. [7] su 3 campioni di unifeed di circa 0,8 kg, raccolti in diverse posizioni della mangiatoia; pendf, stimato moltiplicando la concentrazione di NDF dell intera razione per la proporzione di sostanza secca trattenuta dai 3 setacci come proposto da Mertens [8]. Sono state valutate le correlazioni tra frazioni granulometriche, NDF e pendf da una parte, e assunzione di alimento, quantità di latte prodotto, tenore di grasso, caseina, acidità e urea dall altra. RISULTATI E DISCUSSIONE Le misurazioni effettuate relativamente alla distribuzione delle particelle nella razione Unifeed hanno messo in evidenza una notevole variabilità fra le diverse aziende e le marcate differenze che hanno interessato i due setacci superiori (Upper e Middle). Questo ha determinato l ampia variabilità riscontrata per il pendf i cui valori sono risultati compresi fra 22,07 e 41,83% attestandosi quindi sempre su valori superiori a quelli indicati come minimi di 20-22% [8]. 310 Righi et al (2009) Sci Tecn Latt-Cas, 60 (4), 309-314
Analogamente a quanto riscontrato per la pendf, anche il tenore di NDF delle razioni considerate ha fatto registrare un ampio range di variazione, passando da un minimo del 24 ad un massimo del 48% con un valore medio del 36,85% (Tab. 1). L analisi statistica ha evidenziato una relazione fra la distribuzione delle particelle in base alle loro dimensioni e la quantità di latte prodotto: esiste infatti una correlazione negativa tra produttività intesa in termini quantitativi e presenza di fibra sottoforma di particelle grossolane (Upper, r = -0,525; P<0,01) (Tab. 2). Tale riscontro trova conferma nella correlazione positiva della produttività con la frazione granulometrica più fine (Bottom, r = 0,424; P<0,01), la quale risulta correlata direttamente con l assunzione di alimento (r = 0,421; P<0,01). Questi risultati sono in accordo con quanto riportato da Kononof e Heinrichs [5], che hanno osservato una riduzione della assunzione di alimento all incrementare delle dimensioni delle particelle. Una relazione analoga con la produttività è stata riscontrata per i parametri NDF (r = -0,326; P<0,01), pendf (r = -0,477; P<0,01) e percentuale di foraggi nella razione (r = -0,340; P<0,05). Tabella 1 Caratterizzazione della fibra della razione. Table 1 Ration fiber characterization Tabella 2 Correlazione fra le caratteristiche della fibra ed i parametri di produttività. Table 2 Correlation between fiber characteristics and productitvity parameters. Righi et al (2009) Sci Tecn Latt-Cas, 60 (4), 309-314 311
Nessuna frazione fisica isolata è correlata significativamente con grasso, caseina e acidità titolabile, mentre i livelli di urea nel latte sono risultati negativamente correlati con le frazioni intermedie -Middle e Lower- (r=-0,422 e r=- 0,313; P<0,01 e P<0,05) e con la percentuale di foraggi nella razione (r=-0,441; P<0,01), positivamente correlati con le particelle fini Bottom- (r=0,402; P<0,01); detta correlazione è probabilmente da attribuire ad una maggiore fermentescibilità ruminale delle particelle alimentari di ridotte dimensioni. Il mancato effetto delle caratteristiche fisiche della fibra sulla sintesi mammaria di grasso può essere attribuito ai livelli generalmente elevati di NDF nella dieta che sarebbero, in accordo con quanto osservato da altri autori [9], in grado di compensare la ridotta azione fisica delle particelle fibrose a livello ruminale. I livelli elevati di NDF alimentare concorrono inoltre a mantenere sopra ai livelli minimi i valori di pendf anche quando la razione viene finemente sminuzzata. CONCLUSIONI In conclusione, a livelli di NDF normali o elevati, la struttura fisica della razione influenza la quantità di latte prodotto ma non i parametri di qualità, fatta eccezione per il tenore di urea. In particolare, appare evidente come l aumento della proporzione di particelle fini favorisca, attraverso l incremento della assunzione di alimento, una maggiore produttività in termini quantitativi, senza effetti significativi sulla qualità del latte. RIASSUNTO La struttura fisica della razione, oltre ad influenzare il tenore di grasso nel latte, è correlata con velocità di transito ed efficienza del processo digestivo. Scopo del lavoro è verificare l effetto della struttura della razione su ingestione di alimento, produzione media, acidità titolabile, percentuale di grassi, caseina ed urea nel latte. Durante un periodo di 24 mesi sono state condotte 75 osservazioni presso 25 allevamenti di bovine da latte del comprensorio del Parmigiano- Reggiano, riguardanti l assunzione di sostanza secca, la presenza di foraggi nella dieta, la struttura fisica delle razioni ed i parametri produttivi dell allevamento. La struttura delle razioni è stata valutata mediante Penn State Particle Separator. I parametri produttivi e le caratteristiche qualitative del latte sono stati ricavati dai tabulati APA e dalle analisi ufficiali disponibili presso le aziende. Sono state valutate le correlazioni tra frazioni granulometriche, NDF e pendf da una parte, e assunzione di alimento, quantità di latte prodotto, acidità del latte e tenore di grassi, caseine ed urea dall altra. L analisi statistica ha evidenziato una correlazione negativa tra produttività e particelle grossolane -Upper- (r=-0,525; P<0,01), NDF (r=-0,326; P<0,01), pendf (r=-0,477; P<0,01) e percentuale di foraggi nella razione (r=-0,340; P<0,05). Tali riscontri trovano conferma nella correlazione positiva della produttività con la frazione granulometrica più fine (Bottom, r=0,424; P<0,01), la quale risulta correlata direttamente con l assunzione di alimento (r=0,421; P<0,01). Nessuna frazione fisica isolata è correlata significativamente con grasso, 312 Righi et al (2009) Sci Tecn Latt-Cas, 60 (4), 309-314
caseina e acidità titolabile, mentre i livelli di urea nel latte sono risultati negativamente correlati con le frazioni intermedie -Middle e Lower- (r=-0,422 e r=-0,313; P<0,01) e positivamente correlati con le particelle fini Bottom- (r=0,402; P<0,01) e con la percentuale di foraggi nella razione (r=-0,443; P<0,01). In conclusione, la struttura fisica della razione influenza la quantità di latte prodotto, ma non i parametri di qualità, fatta eccezione per il tenore di urea. Parole chiave: razione unifeed, Penn State Particle Separator, assunzione di sostanza secca, produzione di latte, Parmigiano-Reggiano SUMMARY Ration physical structure mainly affect milk yield. Ration physical structure has been demonstrated to affect milk fat and digestion process efficiency. A total of 75 observation were conducted on 25 farms located in the area of Parmigiano-Reggiano cheese production with the aim to study the effects of ration physical structure on milk yield and milk quality. The results obtained suggest that ration physical structure mainly affect milk yield, which is increased by higher amount of fine particles. Keywords: TMR ration, Penn State Particle Separator, dry matter intake, milk yield, Parmigiano-Reggiano cheese. Ringraziamenti: Poster presentato al I Congresso Lattiero-Caseario AITeL. Bologna, 12 giugno 2008 Acquisizioni scientifiche e valorizzazione del latte e dei derivati: aspetti genetici, ambientali e tecnologici. BIBLIOGRAFIA 1) Tafaj M, Steingrass H, Drochner W (2001). Influence of hay particle size at different concentrate and feeding levels on digestive processes and feed intake in ruminants. 2. Passage, digestibility and feed intake. Arch. Tierernahr., 54(3), 243-259. 2) Teimouri Yansari A, Valizadeh R, Naserian A, Christensen DA, Yu P, Eftekhari Shahroodi F (2004). Effects of alfalfa particle size and specific gravity on chewing activity, digestibility, and performances of Holstein dairy cows. J. Dairy Sci., 87, 3912-3924. 3) Yang WZ, Beauchemin KA, Rode LM (2002). Effects of particle size of Alfalfa- Based Dairy cow diets on site and extent of digestion. J. Dairy Sci., 85, 1958-1968. 4) Sudweeks EM, Ely LO, Mertens DR, Sisk LR (1981). Assessing minimum amounts and form of roughages in ruminant diets: roughage value index system. J. Anim. Sci., 53, 1406-1411. 5) Kononoff PJ, Heinrichs AJ, (2003). The effect of reducing alfalfa haylage particle size on cows in early lactation. J. Dairy Sci., 86, 1445-1457. 6) Poutiainen E (1966). The proportion of saliva in the fluid flowing through the reticulo-rumen of the cow. Ann. Agr. Fenniae 5, 342. Righi et al (2009) Sci Tecn Latt-Cas, 60 (4), 309-314 313
7) Kononoff PJ, Heinrichs AJ, Buckmaster DA (2003). Modification of the Penn State forage and TMR separator and the effects of moisture content on its measurements. J. Dairy Sci., 86, 1858-1863. 8) Mertens DR (1997). Creating a system for meeting the fiber requirements of dairy cattle. J. Dairy Sci., 80, 1463-1482. 9) Beauchemin KA, Yang WZ, Rode LM (2003). Effects of particle size of alfalfa-based dairy cow diets on chewing activity, ruminal fermentation and milk production. J. Dairy Sci., 86, 630-643. 10) Hutjens (2001). Evaluating Nutritional Management Changes. In: Proceedings of the 5 th Western Dairy Management Conference. Las Vegas, Nevada. 314 Righi et al (2009) Sci Tecn Latt-Cas, 60 (4), 309-314