Programma regionale di ricerca in campo agricolo 2010-2012 Progetto di ricerca CONSERVAZIONE E VALORIZZAZIONE DI RAZZE AVICOLE LOMBARDE Acronimo: CoVAL Ente Proponente: Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Scienze Veterinarie per la Salute, la Produzione Animale e la Sicurezza Alimentare (VESPA), via Trentacoste 2, 20134 Milano Partners: 1. Azienda agricola Il Roncone, Via per il Roncone, 22060 Figino Serenza (CO) 2. Azienda agricola Reverdini Nicolò, Via Cascina Forestina, 20080 Cisliano (MI) 3. Provincia di Milano, via Vivaio 1, 20122 Milano Durata: 36 mesi Data inizio progetto: 13 dicembre 2011 Indice: 1. Analisi del comparto avicolo 2. Importanza della biodiversità in avicoltura 3. Conservazione delle risorse genetiche animali 4. Obiettivi del progetto 5. Programma delle attività
1. ANALISI DEL COMPARTO AVICOLO In Italia, il comparto avicolo rappresenta il 22% della produzione lorda vendibile dell intero comparto zootecnico e l 8% dell intero comparto agricolo; il fatturato equivale a 5,32 miliardi di euro, suddivisi in 3,84 miliardi per le carni e 1,48 miliardi per le uova da consumo. Il comparto avicolo rappresenta quindi un importante comparto zootecnico, diventato nel corso degli anni completamente autonomo, altamente specializzato e autosufficiente dall estero. L attività produttiva è principalmente concentrata in 3 regioni italiane: Lombardia, Veneto ed Emilia Romagna, mentre i consumi sono distribuiti uniformemente in tutta Italia. Nel 2009, il settore carne è arrivato ad allevare 460 milioni di capi e a produrre circa 1.197.000 tonnellate di prodotto, il settore uova ha prodotto 13 miliardi e 84 milioni di pezzi. In Lombardia in particolare, ogni anno si allevano circa 37 milioni di capi e si macellano circa 53 milioni di capi avicoli da carne. Queste produzioni sono il risultato di una felice combinazione fra intensa selezione genetica e rigoroso controllo ambientale. L avicoltura moderna ha eliminato completamente dal comparto produttivo le razze delle specie avicole domestiche, passando in brevissimo tempo da allevamento rurale ad allevamento intensivo senza terra. Secondo le statistiche dell Unione Nazionale Avicoltura, la produzione nazionale di carne avicola è quasi totalmente di tipo intensivo (93% dei capi) e l organizzazione della filiera di produzione è principalmente ad integrazione verticale; solo una minima parte della produzione (7%) è di tipo alternativo e deriva dalla filiera avicola rurale. Un indagine condotta da Sommi e Pignatelli nel 2001 ha evidenziato che la produzione avicola alternativa in Italia è invece più consistente, rappresentando in totale il 16% della produzione nazionale. Tuttavia, anche questa produzione è basata sull utilizzo di tipi genetici, non razze autoctone, che spesso sono allevati in modo simile all ibrido selezionato e commercializzati come polli ruspanti (controsessi e colorati). 2. IMPORTANZA DELLA BIODIVERSITÀ IN AVICOLTURA La biodiversità animale rappresenta il fondamento sia della selezione naturale, che permette ad una popolazione di adattarsi ai continui cambiamenti ambientali, sia della selezione artificiale operata
nelle popolazioni domestiche. Una ampia variabilità genetica nelle specie animali di interesse zootecnico è indispensabile sia per diversificare i prodotti e soddisfare nuove esigenze del mercato, sia per garantire l evoluzione dei sistemi produttivi oggi sempre più condizionati da problematiche ambientali e sanitarie. Inoltre, le razze locali sono il risultato di un lungo processo di domesticazione e di adattamento all ambiente naturale tipico di un particolare ecosistema e rappresentano un valore socio- economico, storico- culturale ed ecologico. La tutela della biodiversità animale è da tempo riconosciuta come una azione fondamentale ed è stata promossa a livello internazionale da diverse Istituzioni. La FAO ha promosso diverse azioni a partire dal 1980, e nel 2007 ha perfezionato il Domestic Animal Diversity Information System (DAD- IS); le Nazioni Unite nel 1992 hanno sancito l importanza delle risorse genetiche animali in Agenda 21 e nella Convention on Biological Diversity (CBD); l European Association for Animal Production è impegnata nella creazione di un European Farm Animal Biodiversity Information System (EFABIS) e nel trasferimento delle recenti conoscenze di genetica animale nei programmi di conservazione. Inoltre, l anno 2010 è stato dichiarato dall assemblea generale delle Nazioni Unite anno internazionale della biodiversità, con l obiettivo di sensibilizzare l opinione pubblica e stimolare i governi ad un maggiore impegno a livello globale e locale sul tema della biodiversità. A livello nazionale, nel febbraio 2008, il Dipartimento delle Politiche di Sviluppo del Ministero delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali ha pubblicato un documento relativo al Piano nazionale sulla biodiversità di interesse agricolo. Uno degli obiettivi di questo Piano è favorire l introduzione di un sistema nazionale di tutela della biodiversità in campo agricolo, capace di riportare sul territorio in modo efficace gran parte della biodiversità scomparsa o a rischio di estinzione, a vantaggio della tutela dell ambiente, di una agricoltura sostenibile e dello sviluppo rurale. La necessità di un intervento per conservare le risorse genetiche è determinata dal riconoscimento mondiale della corrente erosione della biodiversità negli animali domestici. Tale intervento è particolarmente urgente per le risorse genetiche avicole a causa dell elevato livello di specializzazione e standardizzazione raggiunto dal relativo comparto produttivo. Nel 2001, Zanon e Sabbioni hanno svolto un censimento delle razze avicole italiane da cui è emerso che circa il 61% delle 90 razze storicamente conosciute deve considerarsi estinto, il 13% minacciato, il 17% scarsamente diffuso e solo il 9% diffuso. Le razze avicole lombarde riconosciute dal censimento sono 8, appartenenti a diverse specie. Le razze di pollo censite sono quattro: Brianzola, Maestà 57, Mericanel della Brianza e Milanino; di queste, solo il Mericanel della Brianza
risulta ancora esistente, mentre le altre razze sono estinte. La Brianzola è una razza definitivamente perduta, mentre la Maestà 57 ed il Milanino sono razze di sintesi che potrebbero essere ricostituite. Le razze di tacchino censite sono due, Nero d Italia e Brianzolo, e risultano entrambe ancora esistenti. Infine, il censimento riporta l Oca di Lomellina, minacciata, e l anatra Bergamasca, estinta. Le razze lombarde esistenti di pollo e tacchino sono presenti esclusivamente nell allevamento amatoriale da esposizione e la loro consistenza numerica è molto limitata. L inserimento di queste razze in un programma di conservazione è oggi indispensabile per la salvaguardia di queste risorse genetiche e per garantire il loro mantenimento attraverso strategie di valorizzazione zootecnica. La presenza di un programma di conservazione è garanzia di conoscenza e miglioramento della razza e, di conseguenza, di diffusione della stessa sul territorio; inoltre, oggi rappresenta un importante opportunità di innovazione per il comparto produttivo. Infatti, la valorizzazione zootecnica delle razze avicole locali può coincidere con lo sviluppo di microfiliere locali e di nicchia basate su un sistema di allevamento sostenibile, ecocompatibile ed in grado di recuperare aree rurali marginali. La tutela e conservazione della biodiversità al fine dello sviluppo di un sistema agro- zootecnico sostenibile è una delle tematiche specifiche di interesse universale di EXPO 2015. 3. CONSERVAZIONE DELLE RISORSE GENETICHE ANIMALI Il recupero e la salvaguardia delle risorse genetiche animali prevede diverse attività complementari fra di loro e tutte necessarie al raggiungimento del risultato finale. Queste attività comprendono l indagine storica sull origine, la diffusione, l utilizzo e le caratteristiche della razza; l inventario sul territorio per verificare la consistenza numerica e la diffusione attuale; la caratterizzazione genetica e fenotipica della popolazione esistente; la scelta ed attuazione del piano di conservazione; lo studio di strategie di valorizzazione della razza per garantire la conservazione nel tempo. La conservazione della biodiversità animale ha l obiettivo di mantenere la presenza della razza nella sua area di origine con una consistenza tale da consentire la sua naturale evoluzione nell ambiente. In generale, si considerano 3 metodi di conservazione delle risorse genetiche animali: in situ, ex situ in vivo ed ex situ in vitro. La conservazione in situ corrisponde alla conservazione della popolazione grazie al suo costante utilizzo in allevamento nell area geografica di origine o in aree di più recente diffusione. E
il metodo di conservazione migliore poiché soddisfa tutti gli obiettivi di conservazione, prevede infatti l utilizzo zootecnico della razza la quale può continuare ad evolvere e adattarsi progressivamente ai vari mutamenti ambientali. La conservazione ex situ in vivo corrisponde alla conservazione degli individui vivi della popolazione, ma non in condizioni di normale allevamento e/o lontano dalla area tipica di diffusione storica o recente (animali presenti in parchi, zoo, centri di ricerca, ecc.). La conservazione ex situ in vitro corrisponde alla conservazione di materiale genetico sotto forma aploide (materiale seminale ed ovociti), o diploide (embrioni) mediante congelamento in azoto liquido, che consente un periodo di conservazione teoricamente illimitato. La caratterizzazione genetica degli individui e della popolazione è una attività fondamentale nel programma di salvaguardia delle piccole popolazioni al fine di valutare il grado di consanguineità dei soggetti. Si deve ricordare infatti che la consanguineità riduce la variabilità genetica e quindi la capacità di adattamento all ambiente, inducendo un effetto depressivo su alcuni caratteri produttivi e riproduttivi a bassa ereditabilità. Nel caso di popolazioni prive di registrazioni genealogiche, come le avicole, le moderne tecniche di genetica molecolare consentono di analizzare il DNA e di quantificare la relazione tra razze e tra individui entro razza, tipizzando i singoli soggetti per un panel di marcatori molecolari. Una seconda attività fondamentale in un programma di conservazione è la caratterizzazione fenotipica della razza. Questa attività ha lo scopo di definire le caratteristiche morfologiche distintive della razza, che dovranno quindi essere conservate nel tempo, ed anche di studiare le caratteristiche riproduttive, di fitness e di crescita degli individui, conoscenza fondamentale per una efficiente gestione della popolazione esistente. Un corollario importante alle attività fondamentali precedenti è rappresentato dalla studio comportamentale delle razze autoctone. L'analisi congiunta di diversi indicatori (metabolici, immunitari, ematologici, etologici e genetici) permette di conoscere la risposta ad agenti stressogeni e di tracciare profili di reattività indicativi della capacità immunitaria e di adattamento all ambiente. Alcuni progetti di conservazione in situ di razze avicole italiane sono stati avviati negli ultimi anni grazie al supporto economico di Enti regionali e provinciali. Le razze italiane di pollo considerate in tali progetti sono le seguenti: Pepoi, Robusta maculata, Robusta Lionata, Ermellina di Rovigo, Padovana, Valdarnese, Modenese e Romagnola. Per quanto riguarda i programmi di conservazione ex situ in vitro l unica tecnica riproduttiva attualmente disponibile in avicoltura, a
causa delle caratteristiche biologiche peculiari degli Uccelli, è la crioconservazione del seme con la conseguente creazione di criobanche. Tale tecnica, sebbene studiata e applicata anche alle specie avicole fin dagli anni 50, è ancora oggi oggetto di studio a causa dell elevato danno cellulare subito dai gameti durante la procedura di congelamento/scongelamento con conseguente drastica riduzione della fertilità. In Europa, in particolare in Francia e in Olanda, sono stati avviati recentemente progetti finalizzati alla creazione di criobanche per la conservazione del seme di diverse razze avicole locali. 4. OBIETTIVI DEL PROGETTO L obiettivo generale del progetto è la conservazione di 4 razze avicole lombarde. Due razze sono di pollo: Mericanel della Brianza e Milanino; altre due sono razze di tacchino: Brianzolo e Nero d Italia. Diverse attività verranno sviluppate parallelamente nelle 4 razze considerate con i seguenti obiettivi specifici: 1. Caratterizzazione delle 4 razze mediante lo studio di caratteri genetici, morfologici, riproduttivi, produttivi e comportamentali. 2. Costituzione di un nucleo di conservazione per ogni razza corrispondente almeno al numero minimo effettivo di popolazione previsto dalle linee guida FAO. 3. Valutazione del successo di crioconservazione del seme in tutte le razze. 4. Stesura di un disciplinare di allevamento estensivo all aperto specifico per le razze di pollo e valutazione qualitativa del relativo prodotto carne. 5. Valutazione dei costi di produzione e delle dimensioni del mercato in grado di ricevere soggetti vivi di razza e/o i relativi prodotti avicoli. 6. Divulgazione relativa alle razze avicole lombarde e trasferimento al mondo operativo delle attività del progetto e potenzialità di sviluppo zootecnico.
5. PROGRAMMA DELLE ATTIVITÀ Il progetto intende svolgere attività di ricerca mirate allo sviluppo e consolidamento di un qualificato programma di conservazione di razze avicole lombarde ed allo studio del potenziale di valorizzazione zootecnica delle stesse razze. In accordo con le linee guida della FAO, il programma di conservazione si basa sulla prioritaria strategia in situ e considera anche la complementare strategia ex situ in vitro. Le razze lombarde oggetto di studio sono Mericanel della Brianza, unica razza di pollo ancora esistente, e Brianzolo e Nero d Italia, le due razze di tacchino storicamente riconosciute. Inoltre, si considera la razza sintetica di pollo Milanino, diffusa intorno agli anni venti, di cui il Proponente ha avviato il programma di recupero nel 2009. Infine, il progetto prevede una costante attività di informazione, sia scientifica sia divulgativa, mirata a diffondere le conoscenze acquisite durante lo svolgimento del progetto e ad aumentare la sensibilità dell opinione pubblica verso il patrimonio avicolo lombardo. Conservazione in situ Il programma prevede lo svolgimento di diverse attività mirate alla costituzione di nuclei di conservazione, alla caratterizzazione delle razze ed alla loro valorizzazione zootecnica. Attività riproduttiva e formazione nuclei di conservazione La consistenza numerica dei soggetti disponibili è molto ridotta e varia in funzione della razza. Si prevede quindi la moltiplicazione delle esigue popolazioni disponibili allo scopo di aumentarne la numerosità e costituire dei nuclei di conservazione. L obiettivo è di raggiungere almeno il numero minimo effettivo di riproduttori, pari a 50, indicato dalle linee guida FAO. In accordo con i ritmi naturali delle specie avicole, si prevede di svolgere il periodo riproduttivo da gennaio a giugno, mantenendo gli animali in ambiente controllato presso il Centro Zootecnico Didattico Sperimentale (CZDS) della Facoltà di Medicina Veterinaria (Polo Universitario di Lodi) allo scopo di garantire la corretta gestione dei riproduttori, ed una costante e dettagliata registrazione di dati indispensabili alla caratterizzazione delle razze. I riproduttori saranno organizzati in famiglie, per poter controllare la parentela dei nuovi soggetti schiusi, e utilizzati in monta naturale. Si prevede di registrare la produzione giornaliera di uova per famiglia e il peso dell uovo durante tutto il periodo riproduttivo. Si prevede di fare una rimonta totale dei riproduttori ogni anno utilizzando per la
selezione i pulcini schiusi nel mese di aprile, corrispondente alla fase di maggiore efficienza riproduttiva. La selezione dei riproduttori verrà effettuata a 180 giorni di vita circa (età sviluppo adulto) in base alle caratteristiche morfologiche tipiche di razza. Sarà adottato uno schema di gestione dei riproduttori utile a mantenere basso il livello di consanguineità che prevede la progressiva rotazione annuale dei maschi sulle diverse famiglie di femmine. Le uova deposte saranno incubate artificialmente e si prevede di registrare il numero di uova fertili, di embrioni morti e di pulcini schiusi. Caratterizzazione delle razze Tutti i riproduttori saranno sottoposti a caratterizzazione morfologica, genetica e comportamentale. La caratterizzazione morfologica intende verificare la conformità della popolazione allo standard di razza, se disponibile (Mericanel della Brianza e Nero d Italia), oppure stabilire i caratteri prevalenti e distintivi della stessa (Milanino e Brianzolo). Si prevede di misurare caratteri qualitativi (colore della livrea, della pelle e dell orecchione, tipo di cresta e numero di punte) e quantitativi (peso vivo, lunghezza corporea, del tarso e dello sterno, circonferenza del tarso). I caratteri morfologici saranno misurati ogni anno su tutti i riproduttori presenti per verificare eventuali variazioni nello sviluppo somatico dei soggetti delle diverse razze. La caratterizzazione genetica intende definire l identità e la variabilità genetica di popolazione e la distanza genetica da altre razze e popolazioni attraverso l analisi con marcatori molecolari; i risultati permetteranno inoltre di valutare il livello di eterozigosità calcolato su frequenze alleliche oggettive. La genotipizzazione sarà effettuata utilizzando un panel ufficiale di 31 microsatelliti indicati dal DAD- IS, redatto dalla FAO. La caratterizzazione genetica sarà ripetuta ogni anno sui riproduttori selezionati allo scopo di monitorare in generazioni successive la variabilità genetica della popolazione. La caratterizzazione comportamentale intende valutare la reattività e capacità di adattamento delle razze. Si prevede di misurare parametri comportamentali e metabolici su campioni rappresentativi (n=10) di entrambe i sessi in ogni razza. Si prevede di svolgere il test comportamentale home pen behaviour ed i test metabolici: corticosterone e glucosio ematico. Le misurazioni saranno svolte sui riproduttori dei nuclei di conservazione delle 4 razze presenti nel terzo anno di progetto.
Valorizzazione zootecnica delle razze I pulcini di razza Mericanel della Brianza e Milanino schiusi presso il Centro Zootecnico Didattico Sperimentale (CZDS) durante i 3 anni di progetto saranno in parte utilizzati per lo svolgimento di protocolli sperimentali mirati allo studio di parametri zootecnici. Il ridotto numero di tacchini disponibili all inizio del progetto e la necessità di contenere i costi non permettono di effettuare le prove zootecniche anche sulle razze Brianzolo e Nero d Italia. I pulcini schiusi verranno marcati individualmente, vaccinati ed allevati in ambiente controllato secondo le norme standard di svezzamento presso il CZDS. Conclusa la fase di svezzamento, i volatili saranno trasferiti presso le aziende agricole partners per la fase di allevamento all aperto in parchetti dotati di vegetazione naturale. I protocolli sperimentali previsti sono preliminari alla stesura di un disciplinare di allevamento estensivo specifico per razza. In particolare si prevede di indagare la durata ottimale del periodo di svezzamento, la densità animale durante l allevamento all aperto e l effetto dell alimentazione naturale (fase all aperto) sulla qualità della carne. Protocollo 1 Studio della durata del periodo di svezzamento. Si prevede di considerare 3 età di svezzamento, momento in cui i giovani vengono trasferiti da un ambiente chiuso con microclima controllato in recinti all aperto. Le età considerate sono 35, 49 e 63 giorni di vita. Alla schiusa i pulcini saranno mantenuti presso il CZDS e allevati a terra su lettiera in ambiente controllato per periodi corrispondenti ai 3 trattamenti, quindi saranno trasferiti presso le aziende agricole partners dove completeranno il periodo di crescita fino a 180 giorni di vita. Si prevede di valutare l effetto dell età di svezzamento sulla performance di crescita. Protocollo 2 Studio della densità animale durante l allevamento all aperto. Si prevede di considerare 2 densità di allevamento, corrispondenti a 2 e 8 mq/capo. Le densità considerate sono simili o superiori a quelle utilizzate in altri sistemi di allevamento che prevedono spazi all aperto (es. Label Rouge francese e allevamento biologico). I pulcini, schiusi presso il CZDS (Polo Universitario di Lodi), verranno allevati sino allo svezzamento presso la stessa struttura in ambiente controllato. All età di svezzamento, i pulcini saranno trasferiti nelle aziende agricole partners e suddivisi nei trattamenti previsti. Si prevede di valutare l effetto della densità di allevamento sulla performance di crescita e la resa della carcassa.
Protocollo 3 Studio dell effetto del pascolo (fase all aperto) sulla qualità della carne. I pulcini schiusi e svezzati presso il CZDS saranno trasferiti presso le aziende agricole partners per svolgere tutta la fase di crescita in recinti all aperto dotati di differenti fonti alimentari. Si prevede di utilizzare i seguenti 3 trattamenti: 1. somministrazione di un mangime composto integrato di crescita; 2. pascolo erboso + mangime composto integrato di crescita; 3. pascolo erboso + granaglie a basso costo. Si prevede di valutare l effetto della fonte alimentare sulla performance di crescita e la qualità della carne. Analisi zootecnica ed economica Il programma di ricerca relativo alla valorizzazione zootecnica delle razze sarà completato da una analisi zootecnica ed economica. I dati sperimentali raccolti durante lo svolgimento del progetto verranno analizzati utilizzando modelli e metodologie di analisi statistica appropriati, allo scopo di valutare i ritmi riproduttivi e di crescita tipici delle razze ed i relativi fattori di influenza, come la stagione ed il sesso. Inoltre, si prevede di valutare l incidenza dei fattori di rischio legati all allevamento estensivo all aperto, come condizioni climatiche e predatori. Si prevede di svolgere una indagine conoscitiva sul territorio rivolta agli operatori potenzialmente interessati all allevamento delle razze avicole lombarde che si identificano nelle aziende agricole, negli agriturismo e nelle fattorie didattiche. L indagine sarà svolta in collaborazione con il partner Provincia di Milano che garantisce di raggiungere un ampio e significativo numero di destinatari. L analisi dei dati zootecnici sarà affiancata da una analisi economica allo scopo di strutturare una filiera corta di prodotto tipico a elevato valore aggiunto. Si prevede di svolgere una analisi di bilancio delle attività produttive svolte per valutare i principali parametri di costo dei diversi livelli dell intero processo (produzione pulcino di 1 giorno e svezzato, animali adulti, carne).
Conservazione ex situ in vitro In avicoltura, a causa delle caratteristiche biologiche peculiari degli Uccelli, la crioconservazione del seme è l unica tecnica riproduttiva utilizzabile per la conservazione ex situ in vitro delle risorse genetiche. Si propone quindi di utilizzare maschi riproduttori delle diverse razze lombarde oggetto di conservazione per lo studio della produzione individuale di seme e della sensibilità alla crioconservazione dei gameti maschili. I riproduttori saranno mantenuti presso il CZDS (Polo Universitario di Lodi). Si prevede di accasare almeno otto riproduttori per razza che saranno sottoposti regolarmente a prelievo del seme. Gli eiaculati raccolti saranno sottoposti a crioconservazione utilizzando come riferimento una procedura di congelamento/scongelamento in pellets messa a punto nel laboratorio di Zoocolture del Dipartimento VESPA per il seme avicolo. La sensibilità del seme alla crioconservazione sarà valutata mediante analisi qualitativa vitro e valutazione della fertilità in vivo.