Mangimi liquidi come alimenti funzionali nella dieta della vacca da latte
Influenza sul pH ruminale e sulla cernita della miscelata

INTRODUZIONE

Il concetto di “alimento funzionale” in nutrizione umana è apparso per la prima volta in Giappone negli anni ‘80 e successivamente si è sviluppato in altri continenti anche con definizioni similari come “alimenti nutraceutici”.

Nel 2001, dopo un progetto dell’International Life Sciences Institute che è durato 3 anni ed ha contato la partecipazione di 100 esperti, si è finalmente arrivati ad un consenso europeo sulla definizione del termine, applicata alla nutrizione umana: “un alimento può essere considerato funzionale quando influisce positivamente su una o più funzioni fisiologiche, in modo rilevante per un miglioramento dello stato di salute e di benessere. (ILSI Europe Concise Monograph, 2002)”.

Ed è esattamente questo il ruolo che ormai possiamo attribuire ai mangimi liquidi nella nutrizione dei ruminanti, che grazie all’aumento della digeribilità della fibra, l’aumento della capacità di assorbimento dell’energia, il contributo ad un pH ruminale più stabile e la modulazione della microbiologia a livello ruminale, rappresentano un alimento il cui valore va oltre le dichiarazioni nutrizionali.

ZUCCHERI E pH RUMINALE

Secondo i ricercatori, le principali ragioni per le quali i mangimi liquidi a base di zuccheri sono d’aiuto per ottenere un pH ruminale più stabile sono le seguenti:

Favoriscono lo sviluppo di popolazioni batteriche in grado di ridurre l’acido lattico nel rumine.
L’acido lattico è un AGV molto forte, che a differenza degli altri acidi grassi volatili più rappresentativi (acetico, butirrico e propionico) possiede una pKa (pKa è il logaritmo in base 10 negativo della costante di dissociazione acida (Ka) di una soluzione) più bassa (3.9 contro 4.7).

Questo significa che a pari quantitativi, l’acido lattico libera nel fluido un numero di ioni H+ dieci volte maggiore rispetto agli altri AGV, con evidenti effetti sul pH. L’acido lattico inizia ad essere prodotto in situazioni in cui si ha un eccesso di amido degradato ed il suo accumulo porta al conclamarsi di acidosi sub-acuta (SARA) e, successivamente, con l’aumentare delle quantità, si può evolvere in acidosi acuta.

Molti anni fa Counotte et al. (1981); Scheifinger et al. (1975); Marounek et al. (1989), hanno dimostrato che la disponibilità di zuccheri semplici nel rumine stimola la crescita di Megasphera elsedenii e Selenomonas ruminantium, popolazioni batteriche specializzate nella riduzione dell’acido lattico, agendo quindi come stabilizzatori del pH ruminale.

Stimolano un maggior assorbimento degli AGV tramite il sistema dipendente del bicarbonato.
Sappiamo che tra il 50% e l’85% degli AGV viene assorbito attraverso la parete rumino-reticolare e solo il 15-50% passa nelle parti distali del sistema digestivo ed è l’epitelio ruminale stesso che gioca un ruolo importante nel diminuire la concentrazione di AGV e rimuovere gli ioni dal rumine (Penner et al. 2009). Considerando che la maggior parte degli AGV si troveranno in forma dissociata nel rumine, il sistema che più interferisce nel tamponare gli AGV è quello dipendente dal bicarbonato (Aschenbach et al. 2011).

In questo contesto, nel 2015, Chibisa e collaboratori hanno evidenziato come diete addizionate di zuccheri sono in grado di modulare questa via di assorbimento degli AGV. Gli autori ipotizzano che il maggior assorbimento degli AGV tramite il sistema dipendente del bicarbonato può derivare dal fatto che gli zuccheri stimolano l’attività o la quantità delle proteine di trasporto coinvolte nel processo. (Bilk et al. 2005)

Aumentano la produzione di butirrato.
La maggior produzione di acido butirrico, dovuta ad un incremento della quota di zuccheri in razione è stata evidenziata, fra altre, dalle ricerche di De Frain et al., 2004 e 2006; Chibisa et al., 2015, Gao e Oba, 2016; Oba et al., 2015 e Palmonari et al., 2020 (In Press).

Figura 1. Aumento della produzione di acido butirrico in diete aggiunte di saccarosio o lattosio.

L’importanza dell’aumento dell’acido butirrico sul controllo del pH ruminale è dovuta al fatto che esso rappresenta un fattore di crescita e di sviluppo delle membrane della mucosa ruminale, contribuendo così ad assorbire più efficacemente gli AGV attraverso le membrane stesse.

Inoltre, l’acido butirrico è il meno acidogeno tra gli AGV perché la sua produzione si accompagna dalla liberazione di un solo atomo di idrogeno, al contrario dei due atomi prodotti da acetico e propionico. (FIGURA 2).

Figura 2. Liberazione di atomi di idrogeno in conseguenza della produzione dei differenti AGV. Adattata da Penner. Originale di Allen, 2016.

In aggiunta, dovuto alla maggiore lunghezza della sua catena molecolare, il butirrico possiede un tasso di assorbimento più veloce rispetto all’acetico e al propionico (Leek, 1993). Tutti e tre i fattori aiutano a spiegare come gli zuccheri contribuiscano a controllare il pH ruminale, quando confrontati agli amidi.

Riducono la cernita dell’unifeed.
Il pH ruminale è fortemente influenzato dal comportamento alimentare delle vacche, che tendono per loro natura a consumare la razione in modo selettivo, scegliendo per prime le componenti più appetibili e riducendo quindi il valore nutritivo della razione presente in mangiatoia nell’arco della giornata. Ciò si traduce in una maggiore ingestione di concentrati nelle ore seguenti lo scarico e una maggior ingestione di foraggi nelle ore più lontane dallo scarico, creando squilibri sul pH ruminale, che a loro volta vanno ad influire negativamente sulla qualità del latte. Il comportamento di cernita può indurre una riduzione dell’ingestione della quantità totale di NDF (Maulfair et al., 2010).

Una selezione eccessiva di concentrati può portare al consumo di una dieta squilibrata che può essere pregiudizievole non solo per la produzione di latte, ma anche per la salute dell’animale (DeVries e von Keyserlingk, 2009). Infatti, un eccessivo consumo di concentrati a scapito del foraggio rappresenta un rischio elevato di insorgenza di acidosi ruminale subacuta – SARA (DeVries et al., 2008). La capacità dei mangimi liquidi di ridurre la cernita della miscelata è stata riportata da vari studi (DeVries & Gill, 2012, Gordon & DeVries, 2016).

In particolare nelle razioni ricche di insilati, i mangimi liquidi sono una valida alternativa all’aggiunta di acqua, che tende ad aumentare il rischio di cernita e di fermentazioni anomale nell’unifeed (Miller-Cushon e DeVries, 2009). Favorendo un consumo omogeneo della miscelata durante tutta la giornata, i mangimi liquidi aiutano a regolizzare le fermentazioni ruminali e stabilizzare il pH ruminale (Havekes et al., 2020).

CONCLUSIONI

L’impiego dei mangimi liquidi come fonti di energia alternativa è ormai ben diffuso nelle aziende moderne. Tuttavia, i loro benefici sul pH ruminale sono meno riconosciuti, e possono addittura essere fonte di discussioni appassionate fra esperti di nutrizione bovina. Questo articolo riporta solo una parte dei numerosi studi e risultati prodotti sul tema dai ricercatori internazionali negli ultimi decenni, risultati che convergono ad indicare chiaramente un effetto positivo dei mangimi liquidi composti di zuccheri diversificati sul pH, e più generalmente sul benessere ruminale dei bovini.