ALIMENTAZIONE E QUALITA’ DEL LATTE BOVINO

QUALITA’ IGIENICO- SANITARIA - cellule somatiche (< /ml) - carica batterica (< /ml) - sostanze indesiderate QUALITA’ DEL LATTE QUALITA’ BROMATOLOGICA grasso (>3,5%) proteine (>3,2%) QUALITA’ NUTRIZIONALE contenuto in acidi grassi - a.g. saturi - a.g. insaturi - CLA, EPA, DHA QUALITA’ TECNOLOGICA - Acidità (3,2-3,8°SH/50ml) - pH (6,60) - Attitudine caseificazione - n°Caseina (>78%) - frazioni caseiniche -urea

GENETICA N° PARTO FASE DI LATTAZIONE PRODUZIONE E QUALITA’ DEL LATTE CLIMA MANAGEMENT ALIMENTAZIONE

ALIMENTAZIONE e QUALITA’ DEL LATTE

GRASSO del LATTE Costituito per il 98 % da lipidi neutri: gliceridi Il % è sintetizzato dalla mammella Precursori: ac. acetico e ac. butirrico Degli acidi grassi che compongono i trigliceridi solo da C 4 a C 14 e parte del C 16 sono sintetizzati dalla mammella, mentre da C 18 ed oltre sono di provenienza ematica

TENORE IN GRASSO AUMENTO -presenza di fibra -adeguato apporto di foraggi -impiego sostanze tampone -cereali non > 30-35% -zuccheri semplici (ac butirrico) -grassi: 1.massimo 4% della SS come grassi vegetali nella razione. 2.sopra al 5% della SS usare solo grassi protetti o inerti -proteine bassa degradabilità -tecnica unifeed -concentrati mai > 2,5 kg/pasto RIDUZIONE -poca fibra grezza (< 16%) -NDF < 28% -ADF < 20% -amidi e zucch. fermentescibili -oli e grassi non protetti -eccesso di grassi -proteine alta degradabilità -trinciatura dei foraggi ( < 2 cm) -foraggi separati dai concentrati

Composizione del grasso del latte

Vie metaboliche della bioidrogenazione dei grassi nel rumine Acido Linolenico cis-9, cis-12, cis 15 C 18:3 Acido Linoleico cis-9, cis-12, C 18:2 cis-9, trans-11, cis-15 C 18:3 cis-9, trans-11, CLA trans-11, cis-15 C 18:2 trans-15 o cis-15 C 18:1 trans-11 C 18:1 Acido Stearico C 18:0 trans C 18:1 reduttasi

Composizione in acidi grassi del latte come % del totale di acidigrassi nel latte. Trattamento Contr. SegoPescePPr 1 4:0 to 14: : : : trans 18: cis 18: : : :1/CLA :4 ω :4 ω-6 AA :5 ω-3 EPA :5 ω :6 ω-3 DHA Olio di pesce protetto dalla bioidrogenazione con etanolamina CLA2 = Ac linoleico coniugato; EPA = Ac Eicosapentanoico; DHA = Ac Docosaesanoico, AA = Acido Arachidonico Jones et al., 1999

Fattori alimentari che possono influenzare il CLA nel latte Fattori alimentariEffetto sul CLA Lipidi grassi saturi vs saturi  per aggiunta di a.g.i. tipo di olio vegetale  con oli  C18:2 livello di olio di palmaDose dipendente Sali di Ca olio vegetale  grassi animalieffetto minimo n.s. olio di maiseffetto minimo n.s. soia integrale  se trattata termicamente colza vs. soiaeffetto simile Modulatori della bioidrogenazione foraggi/concentrati  con elevato rapporto livello di NSCnon effetto restrizione alimentare  olio di pesce   rispetto a olio vegetale Monensin-ionoforieffetti variabili tamponieffetto n.s. Foraggi pascolo vs. foraggi conservatipiù  con pascolo fase fisiologica del foraggio  con foraggi meno maturi Bauman et al., 2001

Trasferimento di CLA al latte nelle vacche da latte Isomeri del CLA 1 Chouinard et al, 1999 Chouinard et al., 1999 trans-8, cis-1025 ± 6 23 ± 3 cis-9, trans-1134 ± 8 23 ± 6 trans-10, cis-1221 ± 5 11 ± 2 cis-11, trans-1328 ± 4 26 ± 5 1 isomeri di CLA somministrati come acidi grassi non esterificati con infusioni abomasali %

Contenuto in PROTEINE del LATTE In generale si tende a parlare di N x 6.38 ossia di proteine totali (PT) Il 95% circa delle PT è sintetizzato dalla mammella 77-78% delle PT è la caseina Un altro aspetto importante è la frazione azotata non proteica rappresentata dall’urea, fortemente influenzata dall’alimentazione

Relazione tra urea nel latte e urea nel plasma UrL= UrS; R 2 = 0,73. Lyatuu et al., 1999 Relazione tra urea ematica e urea nel latte nella vacca da latte Urea nel plasma, mg/dl Urea nel latte, mg/dl

Effetto della alimentazione sull’urea del latte Carenza energetica  De-aminazione amnoacidi a livello epatico  urea Eccesso proteico Aumento degradazione proteica e deaminazione degli aminoacidi a livello ruminale:  Aumento assorbimento NH 3 :  aumento sintesi di urea a livello epatico. Aumento urea ematica  aumento urea nel latte Eccesso proteine solubili e degradabili

L’effetto dell’alimentazione sul tenore proteico del latte è minore rispetto al grasso Variazioni del contenuto proteico dovute ad aggiustamenti nutrizionali: 0.1 – 0.2 punti percentuali. TENORE IN PROTEINE AUMENTO  Incremento di NSC dieta effetto positivo dell’ac. propionico effetto postivo dell’insulina  sintesi proteine betteriche  Apporto proteico: corretto rapporto proteina degradabile/proteina non degradabile aminoacidi protetti RIDUZIONE  Carenza energetica  Carenza proteica  Grassi particolarmente se non protetti

Energia della razione  Proteine de latte Carboidrati fermentescibili Energia disponibile per la sintesi di proteine batteriche Aumento aminoacidi che possono essere utilizzati per la sintesi proteine latte Maggiore disponibilità di glucosio (da ac. propionico e glucosio) Aumento energia per sintesi proteine latte Aumento secrezione di insulina: Effetto diretto sulle sintesi proteiche nella mammella Aumento del contenuto proteico del latte

Aggiunta di grassi nella razione Energia disponibile per l’animale e non per i batteri Aumento della produzione di latte (effetto diluizione) Effetto negativo sulla micropopolazione ruminale Rivestono la superficie delle particelle riducendo la fermentazione dei carboidrati Sali di Na acidi grassi possono agire come detergenti e uccidere i microrganmismi Riduzione delle sintesi proteiche microbiche =  a.a. Riduzione della secrezione di insulina Riduzione del contenuto proteico del latte Energia della razione  Proteine de latte

Carenza di proteine o eccesso di proteine non degradabili Eccesso di proteine (oltre la copertura dei fabbisogni)  % PG 1.Nessun effetto sul tenore proteico 2.  Caseina 3.  Urea (r = 0.98) 4.Se PG > 17%:   rischi sullo stato di salute  ridotta fertilità  mastite Soprattutto se non accompagnato da aumento della energia fermentescibile Proteine della razione  Proteine de latte

Arginina induce aumenti della secrezione di ormoni quali GH e PRL Prolina potrebbe divenire critico data la sua scarsa presenza nei batteri e la sua elevata presenza nelle proteine del latte. Metionina e Lisina sono gli aminoacidi critici primari più frequentemente limitanti. Sono riportati effetti positivi sulle proteine del latte dopo somministrazione di Met e Lys protette. Rapporto ottimale Lys/Met = 3:1 (15-20/5-7 g) Istidina, Fenilalanina, Triptofano, Treonina, Isoleucine potrebbero divenire limitanti Integrazione aminoacidica  Proteine de latte

Mackle et al., 1998: aggiunta di concentrati in vacche - maggiore contenuto in: - proteine vere; -  -  - e k-caseine; -  -lattoalbumina e  -lattoglobulina - nessun effetto sul numero di caseina. Coulon et al., 1998, 2001: aumento energia e proteine - nessun effetto sulla composizione delle caseine - non effetto o lieve effetto sul punteggio caseinico (+0.5 punti percentuali). Effetto della alimentazione sulla composizione delle proteine del latte

Il fattore alimentare più strettamente correlato con l’acidità è l’andamento dei processi fermentativi del rumine Il tipo di alimentazione che favorisce le proteine permette un aumento della acidità Influenza della alimentazione sull’acidità del latte e sulle caratteristiche della cagliata Stretta interrelazione tra: Acidità - Caratteristiche reologiche - Caseine

Carboidrati fermentescibili  ac. propionico e glucosio Mammella 1. Aumento dei processi di fosforilazione 2. Aumento sintesi di Caseine  acidità del latte  di r e  di a 30 Influenza della alimentazione sull’acidità del latte e sulle caratteristiche della cagliata

Le condizioni alimentari favorevoli al grasso non lo sono per le proteine (quindi per la qualità tecnologica) e la quantità di latte ProduzioneProteinaGrasso Tenore Energetico dieta Carenza Eccesso>>< Rapporto foraggio concentrato Elevato Basso>>< Proteina della razione Carenza<<= Eccesso NPN=> NPN= Corretto PrDegr/PrNDegr> =>= Aminoacidi protetti> =>= Modalità somministrazione razione Mangime 2 volte/d<<< = Foraggi prima dei concentrati??> Unifeed>> => Somministrazione di grassi Protetti ed in giusta quantità> =<> = Somministrazione di tamponi Se il tenore in fibra è insufficiente> ==>

CELLULE SOMATICHE DEL LATTE Indica l’insieme dei LEUCOCITI e delle CELLULE di SFALDAMENTO della mammella (acini, dotti galattofori, cisterna, capezzolo) Indica lo stato sanitario della mammella in particolare la presenza di stati infiammatori a carico del parenchima mammario = MASTITE La piena sanità della mammella è rappresentata da un livello di CS di /ml

Relazione tra alimentazione e cellule somatiche Dieta non equilibrata DISMETABOLIE Immunodepressione Mastite  cellule somatiche: - plasmina/plasminogeno Alterazione qualità tecnologica Alterazione resa e qualità formaggio Carenze: fibra, energia, prot. Eccessi: energia, proteine Chetosi, Acidosi, Ipocalcemia Dislocazione Abomaso -alterazione delle sintesi mammarie; -aumento del pH.

Relazioni tra dismetabolie e incidenza di mastite Mastie acutaMastite cronica Steatosi/chetosi***** Dislocazione abomaso** Acidosi ruminale****** Eccessi di N***** Collasso puerperale* Maggiore è il numero di * maggiore è l’incidenza di mastite

Possibili interazione tra errori alimentari ante- e post- partum, turbe metaboliche e mastiti GESTAZIONE ASCIUTTA PARTO INIZIO LATTAZIONE LATTAZIONE Eccesso EnEccesso ProtCarenza En Carenza Fibra Eccesso En Vacche obese Steatosi, chetosi, lesioni epatiche Ridotta ingestione SS Elevata produzione latte Carenza En CHETOSI Ipoglicemia Steatosi Lesioni epatiche TURBE METABOLICHE chetosi, lesioni epatiche Acidosi ACIDOSI (Tube intestinali) MASTITE IMMUNODEPRESSIONE

Effetto della alimentazione sul contenuto in spore di CLOSTRIDI del latte Spore contenute negli alimenti INSILATI LATTE FECI Letame Piante Suolo Pulizia della mammella Condizioni igieniche della mungitura Lettiera Alterazione della qualità e della conservabilità Cl. tirobuttiricum Cl. butirricum Cl. sporogenes

Moltiplicazione delle spore Razioni sbilanciate -Energia -Fibra Alterazione fenomeni fermentativi Intestino Moltiplicazione e nuova sporulazione cieco-colon.  Spore Effetto della alimentazione sul contenuto in spore di CLOSTRIDI del latte

Fonti più comuni di contaminazione Micotossina Contaminanti Micotossine

AFLATOSSINA M1 Ossidazione della AFB1 catalizzata dal sistema della MONOSSIGENASI epatica nei bovini ed escrezione nel latte OHOH AFM 1 Aflatossine (AFB 1 ) H AFB 1 Carry-over medio intorno al 3% intorno al 3%

Carry- over di AFB 1 in AFM 1 nel latte  Elevata variabilità individuale  Quantità di latte prodotta  Attività degli enzimi coinvolti nelle reazioni di biotrasformazione  Affezioni della mammella aumentano la permeabilità dei tessuti della mammella  Inizio lattazione: il carry-over è volte maggiore rispetto a lattazione avanzata

2% 1% 3% Cellule somatiche del latte, n/ml AFM1 (% di AFB1 ingerita) AUMENTO DELL’ESCREZIONE DELL’AFLATOSSINA M 1 NEL LATTE IN RELAZIONE ALL’AUMENTO DI CELLULE SOMATICHE (Lafont et al.,1983)

Strategie per ridurre il problema delle micotossine nella gestione dell’alimentazione dei bovini da latte Acquisire alimenti che siano relativamente privi di micotossine Escludere le aree fonti di umidità (e di muffe) per la conservazione degli alimenti Corretta gestione degli insilati. -Argille -zeoliti -bentonite -caolino, sepiolite, montmorillonite; -Carbone attivo -Resine sintetiche -Inattivatori biologici Utilizzo di sostanze sequestranti o adsorbenti...

FINE

Composizione delle proteine del latte Gli effetti dei fattori riportati precedentemente si possono considerare non solo per il contenuto in proteine totali ma anche per il contenuto in caseine L’aumento delle proteine totali deve essere seguito dall’aumento delle caseine in modo che il punteggio caseinico non sia mai sotto il 77% Tuttavia

Adsorbimento/Sequestro delle micotossine contenute negli alimenti (alluminosilicati dotati di numerose strutture tridimensionali), attive nei confronti dell’aflatossina B1 e dello zearalenone ZEOLITI (alluminosilicati derivati dalla zeolite naturale), molto attivo nei confronti dell’aflatossina B1, non attivo nei confronti di altre micotossine HSCAS Strategie per ridurre il problema delle micotossine nella gestione dell’alimentazione dei bovini da latte

attive nei confronti dell’aflatossina B1 e della tossina T2 BENTONITE (caolino, sepiolite, montmorillonite), attive nei confronti dell’aflatossina B1 ARGILLE materiali porosi attivi nei confronti dell’aflatossina B1 e dell’ocratossina CARBONE ATTIVO (resina sintetica), in grado di adsorbire l’aflatossina B1 PVPP Saccharomyces cerevisiae riduce la disponibilità dell’aflatossina B1; Mannanoligosaccaridi, derivati dal S. cerevisiae, hanno alta affinità per l’aflatossina B1, per lo zearalenone, per la fumonisina e per la vomitossina; Lattobacilli, attivi nei confronti dell’aflatossina B1 INATTIVATORI BIOLOGICI

Risanamento di alimenti contaminati da aflatossine Trattamento con ammoniaca Altera la struttura molecolare dell’aflatossina B1: usato per decontaminare farina di mais, farina di arachidi e cotone. L’efficacia dipende dal quantitativo usato, dal tempo di reazione, dal livello di pressione e dalla combinazione con formalina. Per risanare mais contaminato. Trattamento con ammoniaca Altera la struttura molecolare dell’aflatossina B1: usato per decontaminare farina di mais, farina di arachidi e cotone. L’efficacia dipende dal quantitativo usato, dal tempo di reazione, dal livello di pressione e dalla combinazione con formalina. Per risanare mais contaminato. Trattamento con ammoniaca (da 0.6 a 4%), calore ed umidità (10- 20%). La decontaminazione deve essere accompagnata dall’insilamento del prodotto in sacchi di polietilene. Trattamento con ammoniaca (da 0.6 a 4%), calore ed umidità (10- 20%). La decontaminazione deve essere accompagnata dall’insilamento del prodotto in sacchi di polietilene.

Trattamento con bisolfito di sodio - utile nei confronti dell’aflatossina B1; - economico; - privo di effetti tossici; Trattamento con bisolfito di sodio - utile nei confronti dell’aflatossina B1; - economico; - privo di effetti tossici; Trattamento con idrossido di calcio - da solo o con formaldeide, efficace nei confronti dell’aflatossina B1 - economico - facile da applicare Trattamento con idrossido di calcio - da solo o con formaldeide, efficace nei confronti dell’aflatossina B1 - economico - facile da applicare Risanamento di alimenti contaminati da aflatossine

Strategie per ridurre il problema delle micotossine nella gestione dell’alimentazione dei bovini da latte Acquisire alimenti che siano relativamente privi di micotossine Escludere le aree fonti di umidità (e di muffe) per la conservazione degli alimenti Predisporre e realizzare piani di risanamento degli ambienti Corretta gestione degli insilati Corretto dimensionamento dei silo Insilamento rapido Pressatura e copertura idonee Analisi pre-utilizzo (N-NH3, pH) Utilizzazione/asportazione continua quando i sili sono aperti

CINETICA DI ESCREZIONE DELL’AFM1

contenuti massimi ammissibili di AFM 1 nel latte (direttiva 92/46/CEE del Consiglio, del 16 giugno 1992) AFM 1 50 ng/kg TABELLA 1 – CATEGORIA MERCEOLOGICA Aflatossine (AFM 1 )

Relazioni tra alimentazione e qualità igienica del latte Il caso delle Micotossine AFLATOSSINE OCRATOSSINE TRICOTECENI FUMONISINE CLASSIFICAZIONE SALUTE E BENESSERE ANIMALE SALUTE UMANA EFFETTI DA ESPOSIZIONE ALLE MICOTOSSINE MICOTOSSINE Molecole organiche di natura biogenica Prodotte da funghi (“muffe”) su vegetali sia in campo che durante lo stoccaggio Sono causa di intossicazioni a carico degli animali e dell’uomo (MICOTOSSICOSI) ZEARALENONE QUALITA’ DEI PRODOTTI

MICOTOSSINAMATERIA PRIMAFUNGO PRODUTTORE Aflatossine B1, B2, G1, G2 mais, arachidi, frutta secca Aspergillus flavus, A. parasiticus Aflatossina M1latte, formaggio Ocratossina Afrumento, mais, orzo, caffè, vino A arbonarius, A. niger, Penicillum ochraceous, P. Verrucosum Deossinivalenolo (DON) frumento, orzo, maisFusarium graminearum, F. culmorum Nivalenolofrumento, orzo, maisF. croockwellense, F. graminearum Tossina T-2frumentoF. sporotrichioides, F. tricinctum Zearalenonemais, frumentoF. graminearum, F. culmorum F. croockwellense Fumonisinemais, prodotti a base di mais F. verticilloides, F. proliferatum Aflatossine

“Attuazione delle direttive 97/8/CE, 98/60/CE della Commissione, relative alle sostanze ed ai prodotti indesiderabili nell’alimentazione degli animali” Aflatossina B1 Mangimimg/kg (12% U) Materie prime per mangimi ad eccezione di: 0,05 arachidi, copra, palmisti, semi di cotone, babassu, granturco e loro derivati 0,02 Mangimi completi per bovini, ovi-caprini ad eccezione di: 0,05 animali da latte0,005 vitelli ed agnelli0,01 Mangimi completi per suini e pollame (salvo animali giovani) 0,02 Altri mangimi completi 0,01 Mangimi complementari per bovini, ovi-caprini (salvo animali da latte, vitelli ed agnelli 0,05 Mangimi complementari per suini e pollame (adulti) 0,03 Altri mangimi complementari 0,005

 Copertura dei fabbisogni  Salvaguardia della normale funzionalità del rumine  Contenere i costi  Tenere conto della situazioni specifiche NORME PRATICHE PER IL RAZIONAMENTO

* Ottenere il max di ingestione senza eccessiva perdita di peso * Razioni ad elevato contenuto energetico senza innescare fenomeni fermentativi anomali * Ottenere a elevate produzioni mantenendo il benessere dell’animale al fine di ottenere elevata qualità delle produzioni OBIETTIVI DEL PIANO ALIMENTARE

FABBISOGNI TEORICI COMPOSIZIONE ALIMENTI RAZIONE TEORICA RISPOSTA ANIMALI RAZIONE PRATICA CAPACITA’ INGESTIONE Produzione - quantità - qualità Fertilità Salute

RAZIONE BILANCIATA CORRETTA FUNZIONALITA’ DEL RUMINE MIGLIORE UTILIZZAZIONE DELLA RAZIONE BENESSERE DEGLI ANIMALI PRODUZIONE - elevata qualità - elevata quantità

Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine Esaltare l’attività microbica ruminale e con essa: - la degradazione della fibra e della sostanza organica in genere; - la produzione di acidi grassi volatili (giusto ac.ac./ac. pr.) - la sintesi proteica (40-80% am.ac. Sono forniti dalle proteine microbiche) - produzione di vitamine (idrosolubili e K) e acidi grassi essenziali - inattivazione di sostanze potenzialmente nocive (micotossine)

Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine 1.Fornire adeguati quantitativi di SO fermentescibile in rapporto con le fonti azotate i.Amido: frumento – orzo , mais – sorgo  ii.Cellulosa degradabile (polpe) iii.Macinatura e trinciatura iv.Trattamenti termici dei cereali v.Rapporto NSC/NDF = vi.60-70% di proteine degradabili (di cui il 50% solubili) vii.NSC/proteine degradabili = 2 – 4 viii. Sincronismo tra degradabilità delle proteine e fermentescibilità dei glucidi

Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine 2. Modalità di somministrazione degli alimenti Principio: tutti i costituenti la razione dovrebbero giungere congiuntamente nel rumine (sincronismo) Tecnica Unifeed Frazionare la somministrazione dei concentrati Somministrare dell’ottimo foraggio (medica) 20-30’ prima dell’unifeed o del concentrato

Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine 3. Foraggi (fieni, insilati) di ottima qualità a.Aumenta l’ingestione di energia i.Aumenta la capacità di ingestione (digeribilità  ) ii.Maggiore valore energetico del foraggio b. Si riduce l’impiego di mangime c. Si riducono i rischi di turbe ruminali (acidosi) d. Si riducono i costi di produzione

PAESELATTEL. INFANZIAFORMAGGIBURRO SVIZZERA AUSTRIA BELGIO05--- FRACIA GERMANIA OLANDA SVEZIA50-- U.S.A VALORI LIMITE PER L’AFM 1 IN ALCUNI PAESI (in ng/l o ng/kg)

Ottimizzare i fenomeni fermentativi e di sintesi proteica rispettando la funzionalità del rumine 4. Attivatori della microflora ruminale 1.Aminoacidi 2.Isoacidi: isobutirrato, isovalerato 2-metilbutirrato, n-valerato 3.Vitamine (Vit. PP) 4.Lisati proteici 5.Lieviti 6.ZnSO4 5. Sostanze tampone: ruminale e intestinale In particolare quando si hanno razioni ad elevata concentrazione energetica (Amido) NaHCO3 (ruminale) g CaCo3 (intestinale) g MgO (intestinale, ruminale) g

Effetti da esposizione alle Micotossine AFLATOSSINE - BOVINI Ridotta produzione di latte (fino al 30-50% in meno) SINTOMATOLOGIA DELLE AFLOTOSSICOSI CRONICHE Inappetenza Comparsa diarrea SINTOMATOLOGIA DELLE AFLOTOSSICOSI ACUTE Apatia

Effetti da esposizione alle Micotossine PROLIFERAZIONE FIBROBLASTICA EDEMA PERIVASCOLARE EPATICO ESAME ISTOPATOLOGICO COLANGIOECTASIE RIDUZIONE GLICOGENO EPATOCITARIO DEGENERAZIONE GRASSA EPATICA AFLATOSSINE - BOVINI