Con insilato o “a secco” mancano gli zuccheri

TECNICA
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**
I
l contenuto medio in zuccheri semplici delle razioni comunemente sommini­
strate 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.
MANGIMI LIQUIDI ZUCCHERINI
N
* 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.
INFORMATORE ZOOTECNICO n.12 / 2012
elle 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 4­8% 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
33
TECNICA
Diversi studi hanno dimostrato come l’ap­
porto di zuccheri semplici nella razione sia
in grado di modulare l’accrescimento della
microflora ruminale (Firkins, 2010). Ad
esempio, gli zuccheri favoriscono lo svilup­
po ed il mantenimento di specie batteriche
come Megasphera elsdenii, che utilizza il
lattato come substrato energetico per pro­
durre acidi grassi volatili (AGV), caratteriz­
zati da una costante di dissociazione più
alta del lattato, riducendo in questo modo il
rischio di acidosi sub­clinica e clinica.
A riguardo è stato evidenziato che gli zuc­
cheri semplici, mentre non hanno effetti
sulla produzione di propionato, favorisco­
no la produzione di acido butirrico (Figura
1). È noto come quest’ultimo sia la princi­
pale fonte energetica delle cellule del­
l’epitelio ruminale, motivo per cui una sua
ottimale disponibilità in tale sede migliora
lo sviluppo delle papille ruminali aumen­
tando la capacità di assorbimento degli
AGV, principale meccanismo attraverso il
quale si limita il rischio di acidosi da ec­
cessivo accumulo di acidi grassi volatili a
livello ruminale ma anche meccanismo
alla base dell’ottimizzazione dell’efficien­
za 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 zuc­
cheri 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 sommini­
strazione di una dieta integrata con il
4,7% di saccarosio determini persino un
aumento del pH del rumine e una riduzio­
ne 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 bat­
teri deputati alla degradazione dei carboi­
drati 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, stimolando­
ne 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).
Maggiore produzione
di proteina microbica
• Figura 2 ­ Effetto di dosi crescenti di saccarosio nella razione sulla digeribilità della fibra nel rumine.
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La proteina microbica, caratterizzata da
elevato valore biologico, fornisce dal 50
all’80% circa degli aminoacidi assimilabili
INFORMATORE ZOOTECNICO n.12 / 2012
TECNICA
TAB. 1 ­ EFFETTO DI DUE LIVELLI DI ZUCCHERI SEMPLICI NELLA
RAZIONE SUL PH RUMINALE DI VACCHE IN LATTAZIONE.
(PENNER E OBA, 2009).
Zuccheri, % s.s.
2,08
5,08
min
5,44
0,25
media
6,17
6,34
max
0,30
0,31
pH ruminale giornaliero
Durata pH<5.8, min/d
298
107
no evidenziato che la somministrazio­
ne di razioni contenenti il 5,6% di zuc­
cheri sulla sostanza secca incrementa
del 25% la produzione di proteina mi­
crobica. Il linea con tale risultato, Bro­
derick e collaboratori (2008) riportano
come il corretto bilanciamento degli
zuccheri della razione riduca in manie­
ra significativa la concentrazione di
ammoniaca ruminale.
Inoltre, gli zuccheri promuovono lo svi­
luppo di batteri quali Prevotella spp. ca­
ratterizzati da attività proteolitica “par­
ziale”, cioè che dal loro metabolismo
vengono prodotti peptidi e amminoacidi
ma non ammoniaca. Tale meccanismo,
oltre a modulare i livelli di urea nel san­
gue e nel latte, aumenta il by­pass degli
aminoacidi.
Aumento di assunzione
di sostanza secca
• Fig. 3 ­ Produzione di proteina microbica in presenza di differenti carboidrati e pH in vitro
dal ruminante a livello intestinale: ottimiz­
zarne 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 degradazio­
ne dell’amido è minore e varia dal 20 al
40%/h (CNCPS V6.1, da Van Amburgh
et al. 2012). La sincronia nella disponibili­
tà ruminale di zuccheri e proteine rapida­
mente fermentescibili e azoto non protei­
co (NPN) favorisce lo sviluppo efficiente
della microflora e quindi una maggiore
produzione di proteina microbica. Stroe­
bel e Russel (1986), in uno studio con­
dottoin vitro, constat arono che gli zuc­
cheri stimolano una maggiore produzione
INFORMATORE ZOOTECNICO n.12 / 2012
di proteina microbica per unità di sostan­
za organica fermentata (Figura 3).
Piwonka e collaboratori (1993), in uno
studio condotto su manze frisone han­
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.
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TECNICA
conversione degli alimenti e la produzio­
ne di latte di 1,30 kg al giorno.
TAB. 2 ­ COMPOSIZIONE CHIMICA DEL MELASSO DI CANNA
E DI BIETOLA
Zuccheri sì, ma quali?
Sostanza secca
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 compo­
nenti dell’emicellulosa, la quale costituisce
indicativamente il 15­17% della s.s. del­
l’insilato di mais e sono principalmente
rappresentati da xilosio (circa 80%) e ara­
binosio (circa 12%). Per quanto riguarda
gli esosi, la loro presenza risulta molto limi­
tata nel silomais in quanto fermentati du­
rante la conservazione, mentre si ritrovano
in quantità pari al 6­7 % della s.s. nei fo­
raggi di leguminose e sono normalmente
rappresentati da fruttosio e glucosio (Snif­
fen, 2012 ­ comunicazione personale).
Sostanza organica
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Canna da zucchero
74,30
Barbabietola
77,90
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
65.00
65,00
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 no­
tevoli differenze in termini di impatto
metabolico, solo gli esosi infatti sono in
grado di promuovere la crescita dei bat­
teri fibrolitici (Stroebel e Russel, 1986).
Differenze sussistono anche in materia di
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TECNICA
fermentescibilità ruminale e digeribilità a livello enterico: sacca­
rosio, fruttosio e polisaccaridi da essi costituiti sono caratterizzati
da una fermentescibilità maggiore rispetto a lattosio e galattani.
Inoltre oligosaccaridi, galattani, β­glucani e pectine non sono
digeribili a livello enterico, contrariamente ad amido, saccarosio e
fruttosio (Van Soest, 1994). Gli zuccheri sono comunque mag­
giormente 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’ap­
proccio dinamico al comportamento degli alimenti a livello
ruminale, evidenziano che la quota di pectine, amido e zuccheri
che by­passa 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 by­passa il rumine raggiungeo valori pari al
25­30% (Formigoni e Sniffen, 2012 ­ comunicazione perso­
nale), 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 by­pass ruminale degli
zuccheri risulta fondamentale al fine dell’ottimizzazione dei raziona­
menti; 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 bilan­
ciamento 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’im­
patto 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 inci­
denza di fenomeni di acidosi;
­ la maggior produzione di proteina batterica a livello ruminale
consente di ottimizzare le fonti proteiche e l’apporto di aminoa­
cidi 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 adatta­
mento e finissaggio del bovino da carne).
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