Il bilancio minerale nella bovina ad alta produzione: nuove tecnologie per l ottimizzazione della qualità del latte e la salute animale Prof. Paolo Berzaghi Dipartimento di Medicina Animale Produzioni e Salute - MAPS Università degli Studi di Padova Dott.ssa Martina Dorigo Responsabile Ricerca e Sviluppo Nutristar S.p.A. XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria- Piacenza 11-12 Settembre 2015
L alimentazione minerale - Elevate produzioni - Metabolismi più spinti - Maggiori conoscenze relative ai fabbisogni e ai metabolismi nelle varie fasi fisiologiche - Tecnologie analitiche sempre più avanzate (vedi XRF) per quantificare i minerali negli alimenti e nelle matrici organiche - Finora più di 4000 analisi minerali degli unifeed - Vediamo i risultati del 2015 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Unifeed lattazione K Ca Cl P Mg Na S XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Unifeed asciutta K Ca Cl P Mg Na S XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Perdite di minerali nel latte g/kg g/30 kg g /40kg g/50 kg Ca P Mg Na K Cl S TOTALE 1,092 32,76 43,68 54,6 0,915 27,45 36,6 45,75 0,113 3,39 4,52 5,65 0,45 13,5 18 22,5 1,7 51 68 85 0,922 27,66 36,88 46,1 0,33 9,9 13,2 16,5 165,66 220,88 276,1 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Le sole perdite con il latte sono coperte in teoria Ingestione 22 kg di SS e produzione 30 kg Ca nel latte (g/30 kg) Ingerito (dalle statistiche 2015) Minimo Media Massimo Ca 32,76 61 175 370 P 27,45 52 78 122 Mg 3,39 26 52 101 Na 13,5 4 72 206 K 51 171 303 428 Cl 27,66 7 109 230 S 9,9 29 43 127 TOTALE 165,66 350 832 1584 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
IL BILANCIO REALE DEI MINERALI Ricircolo salivare Biodisponibilitàintrinseca della fonte minerale Transito Mammella Azione del rene Latte Urine? XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Prova di campo 2015 OBIETTIVI: 1. messa a punto della tecnologiasu matrici quali acqua, latte, urine e feci 2. valutare la variabilitàdelle concentrazioni dei macrominerali nelle matrici 3. eseguire un primo bilancio XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Prova di campo 2015 6 aziende di vacche da latte (Frisone e Brune) Estate 2015 2 unifeed classici con insilati di pianura 2 unifeed con insilati di montagna (Asiago) 2 unifeed a secco (Parmigiano Reggiano) 10-15 vacche per azienda (totale: 74 animali in lattazione - random) Latte di massa mattina e sera, unifeed, acqua di bevanda Campioni individuali: latte (mattina e sera), feci (da retto), urine (stimolazione) Ingestione SS: kg TQ scaricato (-eventuali residui)/numcapi * % di SS da analisi Ingestione acqua: stimata con equazione di Murphy et al. (1983) Produzione feci e urine: stimata con equazione di Nennicketal (2005) Analisi minerali su unifeed, acqua, feci, urine e latte (lattemattino: anche LDG) XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Determinazione dei minerali Metodi per la determinazione dei minerali Spettroscopia di assorbimento atomico (AA) Spettroscopia al plasma ad accoppiamento induttivo (ICP) XRF (fluorescenza ai raggi X) Veloce Non distruttiva Multi elementare
XRF come funziona
XRF Campioni: Macinati finemente (0.5mm) Pellettati a 40 Ton Inseriti nel portacampione e nell autocampionatore
Fluorescence output Cps 0 10 20 40 60 100 200 300 400 500 600 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 Ca K Ca Cl Pd 40 KeV Al filter S 20KeV P Si 4.3 4.2 4.1 4 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 3.4 3.3 3.2 3.1 3 2.9 2.8 2.7 2.6 KeV 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4
XRF : calibrazione Foraggi: Mediante standard internazionali Elemento R 2 (ppm oppure %) SEC Fe 0.99 31 Cu 0.97 2 Mn 0.99 7 Zn 0.99 2 Na 0.84 205 Mg 0.94 207 P 0.95 0.03% S 0.99 0.01% Cl 0.97 0.04% K 0.98 0.17% Ca 0.99 0.05% Latte: Mediante campioni analizzati ICP Elemento R 2 (ppm) SEC Na 0.89 65 Mg 0.77 3 P 0.98 40 S 0.85 24 Cl 0.97 64 Ca 0.99 37 K 0.98 68
XRF: validazione Campioni di certificazione NFTA 1.6 Ca % Accuratezza:0.03% Ripetib.=0.01% 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 y = 0.9839x - 0.0111 R² = 0.9981 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 P % Accuratezza:0.02% Ripetib.=0.01% 0.45 0.4 y = 0.919x - 0.0012 R 2 = 0.9761 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
XRF: validazione Campioni di certificazione NFTA 0.4 S % Accuratezza:0.005% Ripetib.=0.007% 4 K % Accuratezza:0.10% Ripetib.=0.06% 0.35 0.3 y = 0.9903x - 0.0078 R 2 = 0.9976 3.5 3 y = 1.0191x - 0.0367 R 2 = 0.9952 0.25 2.5 0.2 2 0.15 1.5 0.1 1 0.05 0.5 0 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00
Risultati XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
AZIENDE Azienda Tipo DIM Latte. Kg/d Ingestione SS, kg/d B Ins 194 31.4 22.0 C PR 141 34.3 22.5 D Ins 160 34.4 20.5 L PR 157 33.9 24.0 R Mont 152 31.1 24.2 T Mont 110 21.5 19.0 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
DIETE Azienda Ca% Cl% P% Mg% K% Na% S% CNCPS 0.9 0.37 0.4 0.38 1.75 0.38 0.28 B 0.63 0.36 0.39 0.17 1.15 0.15 0.19 C 0.82 0.48 0.29 0.19 1.61 0.37 0.17 D 0.71 0.48 0.36 0.19 1.46 0.23 0.19 L 0.76 0.18 0.26 0.17 1.64 0.02 0.19 R 0.81 0.47 0.38 0.26 1.35 0.26 0.19 T 0.70 0.35 0.35 0.21 1.29 0.21 0.19 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
LATTE, ppm Azienda Ca Cl P Mg K S B 1113 958 931 109 1748 335 C 1038 938 850 113 1698 328 D 1009 910 822 107 1691 310 L 1146 952 982 121 1660 323 R 1028 947 946 112 1773 351 T 982 1077 903 115 1771 334 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Urine, ppm Azienda Ca Cl P Mg K S B 10 497 19 384 7563 643 C 10 773 2 290 7874 514 D 10 1351 3 260 6854 507 L 6 183 2 330 9304 737 R 6 2385 1 672 9495 799 T 8 213 106 449 8154 782 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Ripartizione Calcio g/giorno (% ingestione) Ca ingerito 172 (100) Ca fecale 138 (80) Ca nel latte 34 (20) Ca nelle urine 0,2 ( 0) Netto 0 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Calcio: bilancio Azienda Ca% CNCPS 0.9 250,0 200,0 150,0 B 0.63 C 0.82 D 0.71 L 0.76 R 0.81 T 0.70 g/d 100,0 50,0 0,0-50,0 B C
Ripartizione Fosforo g/giorno (% ingestione) P ingerito 74 (100) P fecale 44 (59) Pnel latte 30 (40) P nelle urine 0 Netto 0 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
P: bilancio Per produzioni >30 l/d servono almeno 70 g/d di P Azienda P% CNCPS 0.4 100 80 B 0.39 C 0.29 D 0.36 L 0.26 R 0.38 T 0.35 g/d 60 40 20 0-20 B C D L R T P Ing P_balance
P: Conc. nelle Urine Una azienda con due vacche anomale. 120,00 100,00 80,00 Ppm 60,00 40,00 20,00 0,00 B C D L R T P Urine ppm
P: Urine Una azienda con due vacche anomale. - P e Mg nelle urine significativamente superiori alla norma - In presenza di Acidosi ruminale ( Lebreton e coll, 2009) 1200 1000 800 ppm 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P Mg
Ripartizione Magnesio g/giorno (% ingestione) Mg ingerito 46 (100) Mg fecale 36 (78) Mg nel latte 4 (9) Mg nelle urine 10 (22) Netto -4 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Mg: Conc. urine Azienda Mg% CNCPS 0.38 - Bassa digeribilità - Alti livelli di K deprimono ulteriormente la digeribilità - Il Na aumenta i meccanismi di assorbimento ruminale - Conc. nelle urine indicatore di carenza (Goff, 2006) 800 700 600 B 0.17 500 C 0.19 400 300 D 0.19 200 L 0.17 100 0 R 0.26 T 0.21 ppm B C D L R T Mg Urine ppm
Ripartizione Potassio g/giorno (% ingestione) K ingerito 313 (100) K fecale 41 (13) K nel latte 56 (18) K nelle urine 200 (64) Netto + 16 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
K: bilancio Azienda K% CNCPS 1.75 B 1.15 C 1.61 D 1.46 L 1.64 R 1.35 T 1.29 - Altissima digeribilità e alte escrezioni urinarie - Bilancio in relazione al K nella dieta - Carenze di K sono praticamente sconosciute g/d 120 100 80 60 40 20 0-20 -40-60 K_balance B C D L R T K_balance
Ripartizione Cloro g/giorno (% ingestione) Cl ingerito 96 (100) Cl fecale 34(35) Cl nel latte 31 (32) Cl nelle urine 19(20) Netto + 12 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
Cl: bilancio Azienda Cl% CNCPS 0.37 - Alta digeribilità - Generalmente apporti nella dieta adeguati - Facile integrazione alla dieta 50 40 B 0.36 C 0.48 D 0.48 L 0.18 R 0.47 T 0.35 g/d 30 20 10 0-10 -20-30 B C D L R T Cl_balance
Cl: urine ppm Azienda Cl% CNCPS 0.37 - Basso apporto (L) basso conc. urinarie - Azienda R??????... -.. Usa blocchi di sale non conteggiati nel bilancio 3000 Cl Urine ppm B 0.36 C 0.48 D 0.48 L 0.18 R 0.47 T 0.35 ppm 2500 2000 1500 1000 500 0 B C D L R T Cl Urine ppm
Ripartizione Zolfo g/giorno (% ingestione) S ingerito 42 (100) S fecale 17 (41) S nel latte 11 (25) S nelle urine 14 (34) Netto 0 XLVII Congresso della Società Italiana di Buiatria - Piacenza 11-12 Settembre 2015
S: bilancio Azienda S% CNCPS 0.28 - Buona digeribilità - Necessario alla sintesi di proteina batterica - Potenzialmente tossico > 0.4% 10 S_balance B 0.19 6 C 0.17 4 2 0 D 0.19-2 -4 L 0.19-6 -8 R 0.19-10 T 0.19 g/d 8 B C D L R T S_balance
Conclusioni La tecnica XRF si è dimostrato un ottima tecnica analitica, applicabile sia su solidi (alimenti e deiezioni) che liquidi (latte e urine) La composizione minerale del latte è risultata simile fra le aziende con variabilità limitate. La composizione delle urine è risultata molto variabile, rispecchiando le differenze di apporti minerali fra le diverse aziende
Conclusioni L analisi delle urine, risulta utile ad individuare problematiche nella gestione alimentare e nel caso del P urinario, un potenziale indicatore di acidosi ruminale. La tecnica XRF è idonea a gestire l alimentazione minerale della vacca da latte.per risparmiare su inutili integrazioni e migliorare produttività, ma soprattutto la salute delle nostre bovine