Domande e risposte esame Produzioni Animali 2^ parte

Come aumentare le proteine nel latte?

Il latte è un prodotto di secrezione ovvero di sintesi, in quanto il 90-92% del residuo secco è prodotto negli alveoli delle ghiandole mammarie (lattosio, caseine, betalattoglobuline, alfa lattoalbumine, etc). Per una buona produzione di proteine, lipidi e lattosio è fondamentale una buona circolazione sanguigna, in quanto il sangue è il trasportatore dei precursori e li preleva da diversi tratti: una rete vascolare fitta è simbolo di un'attiva circolazione.

Gli amminoacidi delle proteine del latte provengono principalmente dalla digestione prima microbica nel rumine e successivamente enzimatica nell’abomaso; le proteine sintetizzate negli alveoli sono di alto valore biologico in quanto sono ricche di amminoacidi essenziali ben bilanciati. Il 70% dell’azoto ingerito da una vacca viene degradato a livello del rumine, trasformato in proteine microbiche, le quali vengono digerite nuovamente e portano amminoacidi negli alveoli delle ghiandole mammarie per la sintesi di caseine; dal punto di vista alimentare è quindi possibile aumentare le proteine nel latte aumentando le proteine digeribili dai batteri ruminali.

Bisogna ricordare che nel rumine delle vacche vivono i batteri ruminali che sono fermentatori autotrofi e quindi per sopravvivere necessitano contemporaneamente di fonti di azoto per la neosintesi di proteine batteriche e di energia che deriva dagli zuccheri solubili; inoltre esiste una simbiosi positiva tra il ruminante e il contenuto ruminale, infatti le proteine batteriche sono molto nobili, ovvero hanno un profilo amminoacidico completo, ricco di AA essenziali quali metionina e lisina. In questo modo i ruminanti sono gli unici erbivori poligastrici a nutrirsi di foraggi, producendo grazie ai microrganismi proteine batteriche ricche di AA essenziali.

Visto che le proteine microbiche sono costruite nel rumine partendo da azoto ammoniacale e pochi amminoacidi, ciò che necessitano i batteri ruminali non è una maggiore quantità e qualità delle proteine alimentari ma un’elevata energia di degradazione. Diventa indispensabile aumentare l’energia fermentescibile proveniente da foraggi digeribili accompagnati dai concentrati perché l’assunzione dell’energia è più veloce. Più i foraggi sono giovani, più sono digeribili perché la quantità di NDF è minore. La parete vegetale dà un'idea della voluminosità e ingombro dell’alimento legato alla presenza di lignina che incrosta la parete.

Ad esempio, d’estate le vacche libere in alpeggio producono un latte con una quantità di proteine inferiore perché la loro razione non è controllata e mangiano principalmente erba e pochi concentrati. Di conseguenza, l’energia da dare ai microrganismi è insufficiente. Allo stesso tempo bisogna aumentare le proteine degradabili (DIP) così da garantire energia e N ai batteri ruminali per le loro fermentazioni. I microrganismi ruminali sono i veri responsabili degli AA essenziali e quindi tutto ciò che favorisce il loro sviluppo, aumenta la quantità di proteine nel latte.

Successivamente, bisogna aumentare la quota di proteine indegradabili chiamate P.D.I.A., cioè le proteine alimentari non degradate dal rumine (proteine by-pass) e vengono assorbite a livello intestinale in modo tale da fornire AA essenziali direttamente alla bovina. Questo è possibile con un’alimentazione costante e con una corretta formulazione della razione. All’aumentare del livello lipidico della razione, il contenuto in proteine diminuisce perché c’è una minor sintesi microbica a livello ruminale.

Sulla quantità di proteine influisce anche la stagione: man mano che aumentano la temperatura e l’umidità, le bovine mangiano meno e di conseguenza anche la produzione del latte cala assieme quantità di AA e acido acetico che arrivano alla mammella e tutto ciò una percentuale in meno di grasso e proteine; questo perché le bovine sono animali abitudinari e quindi i cambiamenti causano stress e paura e di conseguenza la produzione di adrenalina, un ormone che influisce negativamente sulla produzione in quanto occupa il sito recettore dell’ossitocina. È perciò fondamentale garantire un ambiente tranquillo e con un comfort termico, ovvero una temperatura tra i 7 e i 20 gradi e con un’umidità tra il 40% e il 60%. Durante il periodo estivo è possibile utilizzare ventilatori che permettono la circolazione dell’aria in stalle aperte prive di pareti. Il clima e l’alimentazione sono fattori esogeni cioè esterni agli animali.

Tra i fattori endogeni rientra anche lo stadio di lattazione della bovina e il numero di lattazioni: in questo caso è necessario conoscere le curve di lattazione; si nota che la curva delle proteine segue un andamento opposto rispetto a quello della produzione di latte: diminuisce rapidamente dopo il parto e poi aumenta lentamente. Questo succede a causa dell’effetto della diluizione: quando si produce tanto latte, le proteine sono presenti in minor concentrazione, mentre quando la produzione di latte è minore il contenuto di proteine aumenta.

Negli ultimi 20 anni, grazie alle conoscenze scientifiche sull’alimentazione e genetica, si ha avuto un miglioramento del contenuto proteico nel latte, infatti la quota proteica è salita molto velocemente soprattutto nei primi anni. Indice di caseina cioè il rapporto tra caseina e proteina è costante, attorno ai 70%. Inoltre c’è una relazione genetica positiva tra grasso e proteine pari al 0,58. Se geneticamente aumento la % di proteine, facilmente aumenta anche la % di grasso. Se faccio un miglioramento genetico, devo cercare tori che migliorino nelle figlie sia la quantità di proteine e automaticamente anche di grasso. È lo stesso meccanismo della correlazione positiva tra peso e altezza: all’aumento dell’altezza, aumenta anche il peso; mentre c’è una correlazione genetica negativa del 0.37 tra l’aumento della produzione del latte e la diminuzione % delle proteine.

Attualmente la razza bovina che produce più proteine è la Bruna con 3,6% di proteine nelle primipare, mentre la Frisona italiana è attorno a 3,28%.

Descrivi le caratteristiche principali dei foraggi più importanti che conosci?

Il foraggio è l’intera parte vegetativa di una pianta (parte epigea), la quale viene raccolta e somministrata in seguito di alcune trasformazioni al bestiame. Sono alimenti coltivabili a livello aziendale ad esempio da aziende agro zootecniche. Le specie vegetali utilizzate per la produzione dei foraggi si definiscono colture foraggiere/piante. Per foraggi verdi si intendono le varie essenze foraggere costituite in prevalenza da graminacee e leguminose e vengono somministrate agli animali allo stato fresco, in modo diretto (pascolo) o indiretto (alimentazione in stalla).

Le graminacee hanno un’elevata produttività. Il foraggio è povero di proteine grezze e basso valore biologico ma ricco di fibra. Le piante sono erette e resistenti, quindi adatte per erbai in coltura pura oppure come componenti dei miscugli a sostegno delle leguminose. Esempi di graminacee sono il mais, loiessa e triticale. Al contrario, le leguminose forniscono un foraggio più pregiato perché ricco di PG, sali minerali e vitamine. Hanno capacità produttiva più bassa e alcune specie non sono autoportanti e quindi necessitano di un tutore. Esempi di leguminose sono erba medica e trifogli.

Raccogliendo tutta la pianta, la parte predominante è il fusto; per foraggio si intende quindi un alimento grossolano ricco di parete vegetale, NDF>50% e che perciò non è adatto per l’alimentazione di animali erbivori ma adatto per quella dei ruminanti o solo per animali con diete specifiche. La maggior parte dei foraggi vengono raccolti a fine stadio vegetativo e inizio spigatura, mentre le leguminose a inizio fioritura, in quanto in questo modo si ha un equilibrio tra SS e NDF; si tratta di un buon compromesso tra qualità e quantità.

Il mais è il cereale più coltivato e utilizzato in tutto il mondo: l’85% della sua produzione è destinata all’alimentazione degli animali; si tratta di una pianta che ha conosciuto un miglioramento genetico e che si sviluppa nel periodo caldo (agosto-settembre) e che necessita di quantità elevate di azoto e acqua. Al momento della raccolta la pianta è intera e quindi ha già sviluppato le “pannocchie” o meglio le spighe. L’importanza del mais: si conserva bene come insilato in quanto possiede un’elevata quantità di SS (33%) ma soprattutto una buona percentuale di zuccheri solubili (10%) e un potere tampone basso uguale a 50 (capacità di fermare l’abbassamento del Ph). Il mais è una pianta C4 come la canna da zucchero cioè piante in cui non avviene la fissazione del carbonio per risparmiare acqua.

Nella fotosintesi il carbonio viene fissato in un composto a 4 atomi di C prima che abbia inizio il ciclo di Calvin. Anche con gli stomi chiusi, la pianta continua a sintetizzare zuccheri grazie alla presenza di alcuni enzimi che mantengono alte le concentrazioni di CO2. Questi enzimi vengono sintetizzati dalle cellule del mesofillo. La pianta non fa la fotorespirazione. I mais utilizzati in agricoltura sono generalmente ibridi: questi sono classificati secondo la precocità, cioè sui giorni impiegati per giungere a maturazione, seguendo generalmente la classificazione definita dalla FAO. Inoltre, esistono tipi di mais geneticamente modificati, il cui utilizzo è vietato in Italia: un esempio è il mais OGM, ovvero mais BT, in cui è stato inserito un gene che codifica per la tossina Bacillus Turigensis che riesce a far morire la piralide, un bruco che distrugge il mais; a vista il mais BT è identico a quello non modificato.

Oltre a essere utilizzato come foraggio, il mais è destinato anche alla produzione di granella/pastone a uso zootecnico o alla trasformazione dell'amido in zucchero nell'industria. Quando viene insilato si chiama Silomais e può essere considerato un foraggio anomalo in quanto contiene un'elevata quantità di energia simile a un concentrato ed è molto produttivo (20-25 tonnellate); inoltre, si adatta perfettamente all'ambiente della Pianura Padana, ha un'elevata digeribilità grazie all'amido, un basso costo di produzione e una buona versatilità nella destinazione. Un buon Silomais ha un colore verde oliva, un odore acido, SS pari al 33%, pH uguale a 3,6-4, acido lattico al 6% rispetto alla SS, acetico minore del 2% e butirrico e propionico inferiori allo 0,1%.

Uno dei problemi del mais come insilato tocca la produzione del Grana e del Parmigiano Reggiano: questi due formaggi differiscono per poco, tra cui la durata della stagionatura (per il Grana minimo 12 mesi, per il Parmigiano minimo 18 mesi), ma la loro caseificazione è molto simile; entrambi partono da un latte che è per il 90% della frisona. La vera differenza sta nel fatto che il Parmigiano Reggiano vieta l'utilizzo degli insilati in quanto si vuole evitare il problema delle spore. Negli insilati vi è la possibilità di avere una contaminazione da parte di batteri negativi, i clostridi, i quali causano un gonfiore tardivo nei formaggi a lunga stagionatura; in un insilato la massa centrale presenta un pH uguale a 4 e 100 spore/g, mentre nella parte più esterna il pH è uguale a 7,8 e addirittura 24000 spore/g: i clostridi hanno la capacità di sporulare e creare una parete rigida che li protegge.

Quando una bovina si nutre di un insilato, è possibile che queste spore si ritrovino nelle feci, le quali potrebbero sporcare le mammelle e così finire nel latte; a seguito della caseificazione e della stagionatura, dopo tre mesi i batteri trovano l'ambiente ideale per il loro sviluppo e producono gonfiori tardivi nel formaggio. La produzione del Grana non vieta l'utilizzo degli insilati e cerca di risolvere questo problema controllando la produzione e l'igiene alla mungitura.

Un altro tipo di foraggio è la loiessa, la quale si semina in autunno e si raccoglie a maggio sotto forma di granella o pianta intera e può quindi essere coltivata in successione al mais permettendo così una produzione elevata. È una foraggiera di buona qualità, bassa di proteine e ricca di parete vegetale; può essere affienata e insilata bene grazie alla presenza di una buona quantità di zuccheri solubili. Ha una capacità produttiva alta (8 e più tonnellate di SS/ha al 1° taglio).

Inoltre, la scelta di conservare il prodotto mediante insilamento è motivata dal fatto che il momento ottimale di raccolta cade in un periodo dell’anno caratterizzato da un andamento climatico piovoso e quindi la fienagione è difficile. Come il mais, viene raccolta a inizio spigatura ma prima di essere posta nei silos deve essere sottoposta a un pre-appassimento in modo da ottenere una sostanza secca pari a circa il 25-35%. Si evitano, così facendo, le perdite di percolazione e si ottiene un aumento della concentrazione in zuccheri solubili, fattori che migliorano l'attacco iniziale da parte dei batteri lattici, i quali permettono un buon andamento delle fermentazioni e quindi la conservazione ottimale del foraggio insilato.

Il principale problema della loiessa è il fatto che il pre-appassimento in campo non è sempre effettuabile perché nei giorni di maggio non sempre è soleggiato, inoltre il rivoltamento necessario per il pre-appassimento provoca un inquinamento a contatto con il terreno da parte dei clostridi con la massa foraggiera e quindi possono passare nel latte come spore e interferire con la stagionatura. Altre coltivazioni che possono essere utilizzate e che risolvono questo problema sono i foraggi-cereali autunno-verinili come il frumento, l'orzo, l'avena e la segale di cui viene raccolta la pianta intera al momento della maturazione lattea/latteo-cerosa; queste piante possono essere trinciate a 2-3 cm senza che vengano a contatto con il terreno e senza pre-appassimento, riducendo notevolmente la contaminazione con il terreno.

La miglior combinazione di colture foraggiera rimane però quella della loiessa con il mais in quanto la loro resa per ettaro è pari a 25,421 UFL/ha; all'ultimo posto si trovano l'erba medica e il prato stabile affienati. L’erba medica è una leguminosa e per questo ha un apparato radicale fittonante. È ricca di proteine (20% sulla SS), povera di parete vegetale ed alto contenuto di lignina ma non limita la digeribilità. Le piante hanno una predisposizione genetica ad accumulare proteine infatti grazie alla presenza di noduli che accolgono un batterio che cattura N2 gassoso dal terreno, i rizobi, per poi formare amminoacidi. Rappresenta il 60% delle foraggiere prative e può durare fino a 3 anni resistendo alla siccità e al freddo; è un foraggio di ottima qualità, ma non può essere l'unico nell'alimentazione die ruminanti in quanto possiede un rapporto sbilanciato tra calcio e fosforo: il contenuto di Calcio e Magnesio è elevato, mentre la quantità di Fosforo è limitata (Ca:P=5:1). È una pianta che arricchisce il terreno perché tendono a crescere in profondità ed è longiva infatti si effettuano 5/6 tagli l’anno. Non è adatta all’insilamento perché ha un basso contenuto di carboidrati solubili.

Altre foraggiere da prato sono le graminacee (come la festuca, la coda di topo, l'erba mazzolina e il loietto), il sorgo, molto resistente alla siccità e al calore, e le leguminose (ladino, violetto, sulla, lupinella). La festuca è una delle graminacee foraggere più rustiche che si adatta facilmente sia al freddo che alla siccità. Si hanno elevate produzioni annue di sostanza secca, circa 11-12 t/ha ma poco adatta per il bestiame perché è molto grossolano. Ha una buona quota di proteine, considerato tra i più alti delle foraggere graminacee e un discreto tenore in glucidi solubili.

Come posso aumentare il grasso nel latte?

Tutti i precursori e substrati dei vari componenti del latte devono prima passare nelle cellule alveolari, essere modificati e poi utilizzati per la sintesi di proteine, lipidi e lattosio. Per una buona produzione di proteine, lipidi e lattosio, è fondamentale una buona circolazione sanguigna in quanto il sangue è il trasportatore dei precursori e li preleva da diversi tratti: una rete vascolare fitta è simbolo di un'attiva circolazione.

In particolare, il lattosio, le caseine, le beta lattoglobuline, le alfa lattoalbumine, gli acidi grassi a corta e media catena e i trigliceridi sono sintetizzati negli alveoli dai loro precursori. I grassi nel latte sono presenti in globuli lipidici in emulsione in fase acquosa e sono ricoperti da membrane di fosfolipidi (lipidi polari). I grassi nel latte sono il 99% trigliceridi formati da 3 molecole di acidi grassi legati per esterificazione a una molecola di glicerolo e sono apolari. Gli acidi grassi sono per il 70% saturi, in natura lineari e solidi e per il restante 30% da acidi grassi insaturi, ramificati e liquidi. Circa il 50% degli acidi grassi sono acidi grassi a media e corta catena (da C4 a C16) e sono sintetizzati nelle cellule alveolari a partire da acido acetico C2 e acido butirrico C4; quest’ultimo è presente nei poligastrici e assente nel grasso del latte di animali monogastrici.

Circa il 50% degli AG (da C14 a C18) derivano dal circolo ematico che li preleva dal tessuto adiposo di riserva e dagli acidi grassi della dieta. I più importanti sono: acido miristico (C14), acido palmitico (C16), acido stearico (C18), acido oleico (insaturo).