La prevenzione nutrizionale delle patologie post-parto Andrea Formigoni

La situazione Oltre il 50% delle patologie di stalla si manifestano al parto o nelle prime 2 settimane di lattazione

La situazione 624,614 vendute in 5,749 Allevamenti Il 25% delle bovine sono vendute entro i 60 giorni di lattazione L’11,5% entro le prime tre settimane (Stewart, Eicher, et al., Univ. MN);

La realtà Molti problemi associati con il parto Molti interventi individuali “di soccorso” Omeostasi energetica problematica Omeostasi minerale difficile Costi molto elevati per terapie Frequenti insuccessi terapeutici deficit di risposta ai farmaci Depressione immunitaria

Incidenza delle principali patologie del periparto (%) Livello Atteso Problema Dislocazioni abomaso <3 > 7 Collassi <2 > 5 Ritenzione Placenta <8 > 15 Metriti <5 > 15 Chetosi Clinica (BHBA>27 mg/dl) < 3 > 8 Sub Clinica (BHBA>14.4 mg/dl) <15 >25 Patologie quasi sempre concatenate

Esiste una relazione stretta fra le diverse patologie che si manifestano al parto

Alterazioni del cicli estrale: fattori di rischio Patologie puerperio parto normale 1.0 parto distocico 2.9* rit. Placenta 3.5*** metrite 11.0*** spurghi vaginali 4.4*** Stato salute < 30d. p.p. buono 1 malattia 3.1** (Opsomer et al., 2000)

Infezioni uterine:Fattori di rischio e conseguenze Fattori rischio parti distocici ritenzioni di placenta situazione igienica al parto non appropriata calo difese immunitarie (vedi chetosi, steatosi, BVD, ecc.) mancata contrattilità uterina (vedi equilibrio minerale) ciclo estrale troppo precoce Conseguenze ritardo involuzione utero alterazione secrezione gonadotropine ritardo ovulazione alterazione stato funzionale mucosa aumento probabilità eliminazione della bovina

Lavorare per contenere le 4 P (PatologiePrePostParto) > Benessere e salute animale > Benessere e salute (almeno economica) dell’allevatore <Costi terapeutici <Costi gestionali >>>produzione LATTE >>>>>Fertilità

I dubbi Quali sono le scelte gestionali più adeguate? Gestione gruppi, spazi, movimentazioni, etc. Quali strategie nutrizionali utilizzare? priorità spesso non ben definite Che approcci terapeutici adottare?

Il problema dal punto di vista della vacca……. I contorni del problema Il problema dal punto di vista della vacca…….

I contorni del problema Stima dei fabbisogni in energia netta latte (MJ/d) due giorni prima del parto e due giorni dopo 725 kg pluripare 570 kg primipare Giorni dal parto -2 +2 -2 +2 Mantenimento 46,9 42,2 38,9 35,6 Gestazione 13,8 ------ 11,7 ------ Accrescimento ------ ------ 7,9 7,1 Latte (*) ------ 78,2 ------ 62,3 Totale 60,7 120,4 58,5 105,0 Latte (*): 25 e 20 kg/d al 4% grasso per pluripare e primipare (Drackley J.K., 2003)

I Contorni del problema: Ingestione di Alimenti Inadeguata Van Saun, 1993

I Contorni del problema: Mobilitazione delle proteine muscolari Overton et al., 1998

I Contorni del Problema: Mobilitazione dei lipidi di deposito 5 10 15 20 25 200 400 600 800 1000 DMI NEFA SSI kg/d NEFA uM/L 30 25 20 15 10 5 -5 -10 -15 -20 Giorni dal parto Grummer, 1993

Possibile destino dei lipidi accumulo Trigliceridi AcetylCoA NEFA Cytosol Mitocondrio Insulina EpiNor NEFA ATP+CO2 Glucosio Propionato Adipe Corpi chetonici Trigliceridi VLDL VLDL accumulo Trigliceridi (Steatosi)

Oltre il 50 % di vacche hanno fegato grasso al parto 5-10% severo 30-40% modesto Bertics et al., 1992 UW Madison This is a graph depicting the changes in liver triglyceride (TG) (stored fat) concentrations during the transition period. This is from a study at Wisconsin, but the same pattern has been shown many many times in several different published research studies. The cow’s liver has low TG concentrations 3 weeks before calving. However, by the day of calving, the concentrations have increase 250 to 400%. It remains high and actual increases more over the first 3 to 4 weeks of lactation. Key pts: 1. All cows experience a build up in liver fat concentrations in the transition period. 2. The problem begins before calving and gets worse after calving, so any prevention needs to begin before calving. Quote from ISU review indicating the potential incidence of fatty liver in USA dairies. It is a good opportunity to indicate that Reashure will help reduce this incidence. G. Bobe, J. W. Young, and D. C. Beitz, 2004 Iowa State U.

Rate of glucose production Lipidosi e steatosi riducono la sintesi ex-novo di glucosio Rate of glucose production % of normal liver This slide shows how liver function is impaired by the infiltration of fat. Normal glucose production is reduced to approximately 65% of normal as fat builds up in the liver. Feeding Reashure helps to reduce fat infiltration thus keeping the liver functioning better and producing more glucose for milk production and reproduction. Adapted from Overton and Piepenbrink, 1999

Secrezione e attività Gonadotropine Rapporti fra funzionalità epatica e riproduzione ipotalamo Secrezione GnRH GH Glucosio GnRH IGF-I FEGATO Glucosio ipofisi Secrezione e attività Gonadotropine IGF-I FSH LH Glucosio Proliferazione e differenziazione cellule granulosa Steroidogenesi nelle cellule della teca Recettori per LH Sistema aromatasi Sensibilità a FSH e LH Formazione e funzione del corpo luteo ovaio E2 P4 (Zulu et al., 2002)

Funzionalità epatica, stato sanitario e risposta produttiva delle bovine Gruppo 1 2 3 Latte/ anno ton. 9,61 9,74 10,03 I.A./ concepimento n° 3,3 b 2,1 1,6 a Parto/ concepimento d. 176 112 92 Gravide 1° I.A. % --- 37 61 Gruppo 1: molto malate entro 40 giorni di lattazione Gruppo 2: parametri epatici alterati Gruppo 3: parametri epatici normali (Trevisi et al., 2001)

Mantenere una corretta funzionalità epatica è un fattore di successo per una corretta transizione fra asciutta e lattazione Drackley, 2003

La produzione di glucosio è adeguata se il fegato funziona giorni dal parto -19 -11 11 22 33 83 S.S., kg 9.7 9.8 14.1 16.9 19.4 21.8 Latte, kg …. …. 36.3 41.9 44.0 41.0 Glucosio da fegato, g/d 1257 1356 2760 3283 3499 3650 Fabbisogno glucosio, g/d …. …. 2729 3121 3268 3058 Reynolds et al., 2003

Che Fare???

Evitare vacche grasse BCS >3.25-3.50 al parto Aumento resistenza insulina Maggiore liberazione di lipidi Riduzione ingestione Controllo efficienza riproduttiva Gestione gruppi Gestione alimentazione Lattazione Asciutta

Evoluzione del BCS durante il ciclo produttivo

Body Condition Score

Valutazione della condizione corporea (BCS) 0 -Attacco coda: evidente cavità ; alla palpazione non si sente grasso tra pelle e pelvi; pelle elastica.  Lombi: processi trasversi taglienti alla palpazione; forte depressione tra il dorso e la tuberosità dell'anca. 1- Attacco coda: cavità più arrotondata; punte delle natiche prominenti; presenza di grasso intorno all'attacco della coda e sotto la pelle; pelle elastica.  Lombi: processi trasversi leggermente arrotondati; depressione ai lombi ancora evidente.  2 - Attacco coda: cavità più arrotondata; punte delle natiche meno prominenti per aumentata presenza di grasso; pelvi facilmente percepibile alla palpazione; pelle abbastanza elastica.  Lombi: processi trasversi arrotondati; depressione ai lombi meno visibile.  3 - Attacco coda: è percepibile tessuto adiposo attorno a tutta la regione; pelvi poco percepibili.  Lombi: sono percepibili solo le punte dei processi trasversi; tessuto sottocutaneo spesso; è ancora visibile una certa depressione.  4 - Attacco coda: l'intera regione è ricoperta da uno spesso strato adiposo; leggera convessità; pelvi poco percepibili.  Lombi: processi trasversi difficilmente palpabili, ricoperti da spesso strato di grasso; depressione dei lombi quasi completamente riempita.  5 - Attacco coda: notevole strato sottocutaneo di adipe con accumuli localizzati di grasso; attacco della coda completamente pieno; pelvi percepibile solo esercitando una notevole pressione.  Lombi: processi trasversi e depressione tra dorso e tuberosità dell'anca non percepibile.

BCS: obiettivo Al Parto: 3.25

Perché una bovina diventa grassa in allevamento? Assunzione di energia eccedente i fabbisogni Situazione frequente nella seconda fase della lattazione (>150-200 d.) Errori alimentari e gestionali Molti amidi e assenza o errata gestione dei gruppi Bassa persistenza produttiva Lattazioni eccessivamente lunghe Problemi di fertilità

Elevare la capacità di ossidazione dei lipidi nel fegato al parto Limitare apporti di energia durante le prime fasi di asciutta (Litherland et al., 2003)

Una Certezza Porre molta attenzione alla gestione dell’ asciutta

Durata dell’asciutta Tradizionale Attuale 60 – 70 giorni Notevole beneficio economico 300 vacche x 10 giorni x 15 kg = 450 Q.li 300 vacche x 15 giorni x 20 kg = 900 Q.li

Asciutta “Breve”: possibili problemi Minor produzione di latte su secondipare se primipare asciugate con BCS < 3 punti Conseguenze di possibili errori gestionali Frequenti! Messa in asciutta spesso non nel giorno preciso ma a gruppi

Quando asciugare Pluripare in buon stato di nutrizione (BCS > 3.00) Asciutta a 228-233 giorni di Gravidanza Valutare gestione gruppo finale lattazione per evitare SVG Primipare con lattazione regolare e BCS< 3-3.25 p.ti; Pluripare con gemelli Asciutta a 210-218 giorni di Gravidanza

Come asciugare Se produzione < 15 kg al giorno Trattamento antibiotico alla fine dell’ultima mungitura Operazione delicata da fare con attenzione Spostamento in gruppo apposito per prima settimana d’asciutta Osservazione stato mammella (rischio mastiti) Pulizia ambiente Pareggio podale Alimentazione a base di foraggio graminacee/paglia e acqua

Come asciugare Se produzione > 15 kg al giorno Spostamento dell’animale in gruppo apposito con razione di fieno graminacee/paglia e acqua Pareggio podale ( >stress < latte) Mungitura regolare fino a produzione < 15 kg Trattamento antibiotico alla fine dell’ultima mungitura Spostamento in gruppo apposito per prima settimana d’asciutta Osservazione stato mammella (rischio mastiti) Pulizia ambiente Pareggio podale Alimentazione a base di fieno graminacee/paglia e acqua

Asciutta: alimentazione fase iniziale Fabbisogni modesti e capacità d’ingestione buona Non perdere peso!! (attenzione ambiente/fabbisogni) Evitare eccessi energetici Razione con alto ingombro Fieni (< K) 6-10 kg Paglia ?? 1-2 kg Silomais 6-10 kg Minimo apporto di concentrati 1-2 kg (N/E./micronutr.) Livello proteico adeguato 12-13 % S.S. Energia come da NRC 2001 1,29-1.30 Mkca/Kg

Linee guida per il razionamento nelle prime fasi dell’asciutta INGESTIONE 1.9-2.1 % peso vivo UFl 0.65/0.75 / kg s.s. NDF 45-55% s.s. ADF 35-40 % s.s. PG 11 - 13 % s.s. PG sol. 60 - 70% della P.G.

Linee guida per il razionamento nelle prime fasi dell’asciutta APPORTI MINERALI e VITAMINICI Ca:P 1 - 1 ( 35-40 g/d) Mg 0.30 % ( 35 - 40 g/d) K e Na <1.5 % e < 0.4 % S 0.16-0.18 (0.38 se K>1.1%) N:S = 10-13:1 Cu, 15 ppm; Co, 0.10 ppm; I,0.6 ppm (?); Fe, 50 ppm; Zn, 50 ppm; Se, 0.30 ppm(?). vit A: 60.000 UI (?); vit.E:300 mg(?); vit.D: 14000 UI(?)

Asciutta: alimentazione fase iniziale a base di buoni foraggi Ottima funzionalità del rumine; Recupero funzionalità mucosa; Favorisce capacità ingestione in close-up; Favorisce metabolismo epatico; Evita ingrassamento animali.

La fase di preparazione al parto ed il parto

Evoluzione della situazione metabolica in asciutta Modello: fabbisogno in MP Risposta Mammella SSI Modello: SSI 60 40 21 220 240 259 280 Giorni di gravidanza e mancanti al parto

Preparto Problemi di fondo Ingestione e masticazione ridotta Stress, patologie.. Aumento fabbisogni feto e mammella Gemelli, Stress, patologie Maggiore sensibilità alle malattie Profonde modificazioni ormonali Sollecitazioni metaboliche importanti

Ridurre intensità e velocità di mobilitazione delle riserve lipidiche Contenere i fenomeni di stress Ridurre i fabbisogni di mantenimento Il tessuto adiposo è molto sensibile agli stimoli di stress in prossimità del parto (Underwood et al., 2003) L’adrenalina rilasciata in condizioni di stress aumenta i fenomeni di lipidosi epatica (Ottemann-Abbamonte et al., 1999)

Gestione dell’Ambiente: determinante per il risultato Stabulazione libera con preferenza per lettiera Box multipli (evitare di isolare le vacche) Primipare-pluripare Spazi individuali minimi di 12 m2 Adeguata ventilazione e controllo temperatura Posti greppie (min. 90 cm di fronte mangiatoia) Abbeveratoi (1 per 5 capi; 20 lt./min.) Pavimentazioni antiscivolo e superfici piane NO Sovraaffollamento e competizione

Omeostasi minerale Essenziale per una corretta contrattilità muscolare Calcio Forte capacità espulsiva No parti languidi Espulsione invogli e liquidi fetali veloce < ritenzioni e metriti > Attività motoria e > ingestione < chetosi, dislocazioni, ecc.

Omeostasi minerale Mantenere elevata la magnesiemia Mantenere elevata la calcemia Stretto controllo apporti minerali Vitamina D Anioni

Concentrazioni ematiche di Calcio nel periparto (Goff and Horst, JDS 1998)‏

Calcio del secreto mammario (numero mungiture post-partum)‏ Perché Ipocalcemia? Aumento intenso e repentino dei fabbisogni con la sintesi di colostro e di latte Calcio del secreto mammario (numero mungiture post-partum)‏ Concentrazione di Calcio nel latte in diverse razze

Concentrazioni ematiche di Calcio nell'immediato post-partum (Kirkpatrick, 1998) NORMALE >8,0 mg/dl (>2,00 mmol/l)‏ IPOCALCEMIA LIEVE 6,5 mg/dl (1,63 mmol/l)‏ IPOCALCEMIA MODERATA 5,5 mg/dl (1,38 mmol/l)‏ IPOCALCEMIA GRAVE 4,5 mg/dl (1,13 mmol/l)‏

Effetti della carenza di calcio Collasso puerperale Per ogni collasso = 4 casi ipocalcemia sub-clinica Riduzione funzionalità muscolare Mastiti, dislocazioni abomaso, ridotta motilità intestinale, uterina, ecc. Riduzione assunzione alimenti Chetosi, dislocazioni abomaso, BEN accentuato Depressione immunitaria Mastiti, metriti, mastiti

Calcemia e motilità ruminale ed abomasale (Daniel R. C. W. , Can. J Calcemia e motilità ruminale ed abomasale (Daniel R.C.W., Can. J. Compl. Med., 1983) Ca 5,0 mg/dl: motilità ridotta del 70% e forza della contrazione ridotta del 50% Ca 7,5 mg/dl: motilità ridotta del 30% e forza della contrazione ridotta del 25% Forte aumento della propensione a dislocazioni abomaso

Ipocalcemia e contrattilità muscolare Rumen Contractions Abomasal Contractions Normal During Hypocalcemia

NEFA (mM) Rapporti fra Calcemia e NEFA 1 2 ≥3 Lattazione 0.90 Ca < 8.0 mg/dl 0.85 Ca ≥ 8.0 mg/dl 0.80 0.75 NEFA (mM) 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 1 2 ≥3 Lattazione

Risposta omeostatica dell’organismo alla carenza di calcio Stimolazione della liberazione di paratormone (PTH) da parte delle paratiroidi Stimolo del rene a produrre una maggiore quantità di 1,25-diidrossicolecalciferolo che promuove l’assorbimento del calcio a livello intestinale Stimolo riassorbimento del calcio a livello di glomeruli renali (…e del fosforo) Attivazione sistemi di mobilitazione del calcio dalle riserve ossee

Perché falliscono i sistemi omeostatici di regolazione della calcemia? Alcalosi metabolica Prevalenza di cationi vs anioni = pH : 7.45 Alterazione conformazionale dei recettori del PTH con alterata liberazione mediatori e stimolo tess. periferici Inadeguata attivazione sistemi di mobilitazione ossea Ridotta attività di riassorbimento renale del calcio Mancata attivazione della vitamina D (da 25-idrossicolecalciferolo a 1,25-diidrossicolecalciferolo) Mancata attivazione proteine specifiche che aumentano l’assorbimento del calcio a livello intestinale

Effetto dell’alcalosi sulla funzionalità del PTH A. pH=7.35 Mg Normale B. pH=7.45 Mg Normale C. pH=7.35 Ipomagnesemia PTH PTH PTH Receptor Mg++ Receptor Mg++ Receptor Adenyl cyclase complex Adenyl cyclase complex Adenyl cyclase complex Cyclic AMP Cyclic AMP Cyclic AMP

Come evitare il problema? Evitare l’alcalosi metabolica Equilibrare gli apporti di cationi e anioni nelle razioni delle bovine in asciutta (ultime 3-4 settimane prima del parto)

Dietetica nutrizionale per la prevenzione dell’alcalosi? Stretto controllo apporti minerali Il principale dei cationi è il K il secondo è il Ca Considerare il rapporto fra cationi e anioni nella dieta delle bovine nelle ultime 3-4 settimane prima del parto e mantenerlo a valori inferiori o prossimi a 0 Cationi : Na, K, Ca, Mg Anioni : Cl, S e P Utilizzare degli anioni

Potassio & Foraggi Molto rappresentato nei foraggi coltivati in terreni arricchiti di concimi organici (liquami, urine) e inorganici Promuove la produzione di foraggi di qualità Molto dotati di potassio la medica e le graminacee da terreni fertili e concimati Mediamente poco dotati sono i foraggi da cereali come il silomais, il frumento, l’avena Sarebbe utile concimare con fonti cloro per equilibrare la dotazione minerale dei foraggi

Equilibrio in minerali da utilizzare in close-up per prevenire ipocalcemia (Lean et al, 2006)

Quando gli anioni? Se non si riesce a formulare con K = < 1,5% della SS Ca = < 0,5% della SS

Linee guida per l’inclusione di cloro nella dieta Obiettivo è di portare il pH urinario fra 6.2 e 6.8 la settimana prima del parto; nella Jersey il target è fra 5.8 e 6.2 Non scendere con il pH delle urine sotto 5.3 per evitare acidosi metabolica !!

Quanto cloro e quali fonti? % di cloro necessaria = % K - 0.5 Esempio – con una dieta con K a 1.5 % portare il livello di Cloro all’1% e controllare il pH urinario per calibrare la dieta Acido Cloridrico (HCl): attenzione!!!! MgCl e CaCl = OK! assorbimento del Cl pressochè completo e dei cationi al 20-30% quindi effetto acidificante NaCl o KCl = nessun effetto Cl e Na sono assorbiti completamente

Esaltare l’ingestione Vacche sane sane (piedi, ipocalcemia) Corretto BCS Ambiente Qualità dei foraggi Digeribilità della fibra Teoria “ossidativa”

Close-up : alimentazione Soddisfare i fabbisogni Alimenti appetibili, a volontà e foraggi trinciati Favorire ingestione di alimenti senza penalizzare funzione ruminale NDF digeribile (< ingombro ruminale -no paglia) Aumento Energia non “saziante” (mangimi < 3/4 kg/capo) (NEL= 1.4-1.5) Proteina Metabolizzabile (1100-1200 g/d.) Azoto solubile Amminoacidi (By-pass) Met e lys come in lattazione Colina RP

Modulazione per via alimentare dell’ingestione in close-up Ridurre i nutrienti che inibiscono appetito Propionato (effetto ipofagico >>> acetato) Limitare i fenomeni di ossidazione lipidica nel fegato Grassi? Energia da: Acetato (foraggi digeribili) Amido by-pass (modeste quantità) Glicole, glicerolo, zuccheri Proteine-aminoacidi

Ossidazione dei Nutrienti e stimolo del centro di sazietà (M. S Ossidazione dei Nutrienti e stimolo del centro di sazietà (M.S. Allen and B. J. Bradford, 2006) Monogastrico Glucosio Acidi grassi dieta Adipe Amminoacidi Lattato Glicerolo Ruminante Propionato Acidi grassi dieta Adipe Amminoacidi Lattato Glicerolo

Preparto : 2-4 settimane Steaming-up/Close-up: durata 1/2 settimane: vacche grasse (BCS> 3.5) 3 settimane: pluripare con BCS 3-3,5 4 settimane: vacche magre e primipare

Nutrizione “mirata” alla funzionalità epatica Colina Metionina, Carnitina Vitamina B12 (cobalto) Magnesio Biotina ac. Folico CLA Glicole

Senza Colina Con Colina 60% 49% 55% 8.5% 29% Recupero in 7 giorni Parto 3 d.post-parto 6 d.post-parto Senza Colina 60% 49% Con Colina 55% This is a slide that takes the information generated from the University of Wisconsin, Madison, trial conducted by Ric Grummer. The first liver picture (at calving) indicates what would be the relationship between cows not on Reashure with those receiving Reashure, indicating less fat deposited in the liver. The next series of pictures indicates how fat will be removed from the liver from feeding Reashure. Overall, it indicates from the data that cows receiving Reashure will have clean livers 2.7times faster than those cows not receiving Reashure. These are not exact numbers but an interpretation of the data if those numbers would apply directly to a transition dairy cow. It should be used as a graphic indicating the benefit of Reashure on reduction of fat in the liver, in relative terms. 8.5% 29% Parto 3 d.post-parto 6 d.post-parto Recupero in 7 giorni

Effetti della colina RP Riduzione Lipidosi-Steatosi Funzionalità epatica Migliore Immunità > latte > fertilità < patologie  DMI  glucosio  corpi chetonici

Colina ruminoprotetta e fertilità delle bovine (Formigoni et al., 1998)

Gestione immediato post-parto Ambiente Ventilazione, raffrescamento Riposo (< stress) Affollamento, comodità, igiene ambiente Pressione terapeutica Controllo infezioni uterine, corpi chetonici, °t corporea Alimentazione mirata

Una giornata bovina….. ore Riposare (decubito) 12-14 Mangiare 3 - 5 pasti n° 9 -14 Bere 0,5 Ruminare 7 -10 Farsi Mungere 2 - 4 Relazioni sociali ???

Il riposo stimola la produzione di latte (Miner Institute data base) 50 45 Produzione (kg/d) 40 ~1.5 kg/d più latte per ogni ora di riposo in più 35 30 y = 49.2 + 3.7x r = 0.55 25 7 10 13 17 Tempo di riposo (h) (Grant, 2005)

Gestione gruppi post-parto Ottimale gruppo per primi 7-14 giorni gruppo starter Primipare Pluripare Evitare stress!!!!!

Alimentazione immediato post-parto Obiettivi: Favorire un’elevata ingestione (appetibilità) Adeguata masticazione e ruminazione Fibra!!! Copertura dei fabbisogni considerando il contributo delle riserve animali Modulare lipolisi e proteolisi Attenzione ai fabbisogni ambientali (da stress)

Alimentazione post-parto Acqua Abbeveratoi a livello Pulizia quotidiana Facilità d’accesso Kp liquido > Kp conc. > Kp foraggi > by.pass frazioni solubili

Alimentazione post-parto Foraggi in buon stato di conservazione Uso di graminacee per favorire masticazione Adeguato rapporto foraggi/mangimi Favorire elevati apporti di fibra degradabile Evitare eccessi di amido Attenzione agli elevati fabbisogni di proteine Azoto e peptidi per i batteri Amminoacidi per la bovina Diete “cationiche” Riserve alcaline

Conclusioni L’asciutta va gestita con grande attenzione Il post-parto ha successo con: Animali con BCS adeguato e sani Ambienti adatti Alimentazione equilibrata