Colina e diete a energia controllata in asciutta: soluzioni alternative o due facce della stessa medaglia?

Colina e diete a energia controllata in asciutta: soluzioni alternative o due facce della stessa medaglia?

di Dr. Stefano Vandoni (Technical Service Manager EMEA, Balchem Italia), Dr. Marcos G. Zenobi (University of Florida), Dr. Charles R. Staples (University of Florida)

La sindrome del fegato grasso – o steatosi epatica – e la chetosi sono due patologie metaboliche risultato di un’intensa lipomobilizzazione associata ai cambiamenti ormonali e al bilancio energetico negativo (BEN) tipici del periodo a cavallo del parto. La vacca in questo periodo mobilizza nel circolo ematico una quantità significativa di acidi grassi non esterificati (NEFA) che, fino ad un terzo, vengono immagazzinati dal fegato. In una situazione di normalità, gli acidi grassi accumulati nel fegato vengono o ossidati completamente a ossido di carbonio, al fine di generare energia per le cellule di questo organo, oppure impacchettati nelle cosiddette lipoproteine a bassa densità (VLDL) e inviati alla ghiandola mammaria o al feto, rispettivamente come fonte di energia per la produzione di latte e di grasso o per soddisfare i fabbisogni del futuro vitello.

Tuttavia, questi due processi sono facilmente saturabili. Gli acidi grassi vengono quindi, durante il periodo di transizione, parzialmente ossidati a corpi chetonici (tra i quali il BHBA) o stoccati a livello di cellule epatiche. Questi fenomeni determinano steatosi epatica, che generalmente si sviluppa al parto e, nelle settimane immediatamente successive al parto, chetosi (Grummer, 1993).

Le strategie di prevenzione di queste due dismetabolie si sono focalizzate principalmente su due fronti: limitare la mobilizzazione dei NEFA o aumentare l’esportazione dal fegato degli acidi grassi migliorando l’efficienza epatica e la capacità di formazione delle VLDL.

La prima strategia può essere raggiunta sia migliorando il bilancio energetico della vacca sia limitando chimicamente la lipomobilizzazione. In generale, per ridurre il BEN nelle vacche si sono utilizzati approcci nutrizionali o, più recentemente, la somministrazione di boli a base di monensin sodico durante la fase di asciutta. La limitazione del rilascio di NEFA è ottenibile, invece, tramite additivi zootecnici, quali ad esempio la niacina. Tuttavia, l’ultimo approccio risulta essere “contro natura”, in quanto il rilascio di NEFA durante la fase di transizione è utile, come citato, sia a fornire energia al feto in crescita sia a supportare la produzione di latte e di grasso nel latte.

La seconda strategia consiste nell’aumentare la capacità a livello epatico di produrre VLDL, evitando quindi l’accumulo di trigliceridi a livello epatico e, allo stesso tempo, aumentando l’energia disponibile per gli organi di riferimento.

Il sistema Goldilocks (tabella 1) prende il nome dalla relativa fiaba (in italiano Riccioli d’oro). Proprio come nella storia Riccioli d’oro non sceglie né il letto troppo grande né quello troppo piccolo ma quello giusto per lei, allo stesso modo questo approccio nutrizionale si basa sul concetto di alimentare le vacche in asciutta né con diete troppo energetiche né con diete troppo poco energetiche, ma con un quantitativo adeguato di energia.

Questo sistema, fortemente supportato e analizzato dal gruppo di studio del Prof. Jim Drackley (Grum et al., 1996; Drackley, 1999; Drackley et al., 2001, 2005; Dann et al., 2005, 2006; Douglas et al., 2006; Loor et al., 2005, 2006) dell’Università dell’Illinois, si riferisce a diete con un apporto relativamente alto di foraggi di scarsa qualità e caratterizzate da un contenuto energetico sufficientemente basso da consentire un consumo ad libitum durante la fase di asciutta, senza andare a eccedere i fabbisogni energetici delle vacche.

Gli obiettivi che si pone questo sistema sono:

Mantenere un’adeguata assunzione di S.S. durante l’asciutta e nel post-parto Diminuire l’incidenza di dislocazioni dell’abomaso (DA) Diminuire la lipomobilizzazione Diminuire l’incidenza di steatosi epatica e chetosi Avere un unico gruppo alimentare in asciutta Migliorare nel complesso lo stato sanitario durante la fase di transizione

Questa tipologia di diete si contrappone nettamente al sistema steaming-up normalmente utilizzato durante la fase di close-up, basato sulla somministrazione di diete a elevata energia per ridurre il BEN associato col tipico calo di assunzione di sostanza secca di questa fase e consentire un graduale adattamento della flora ruminale alle diete da vacca in produzione.

L’ipotesi su cui si basa il sistema Goldilocks, tuttavia, suppone che le vacche alimentate con energia superiore ai loro fabbisogni in questa fase sviluppino maggiore insulino-resistenza, simile al diabete di tipo II negli esseri umani. Considerando che l’insulina ha un effetto anti-lipolitico sul tessuto adiposo, una vacca più insulino-resistente mobilizzerà più NEFA e conseguentemente sarà più esposta al pericolo di steatosi epatica e chetosi.

Utilizzo di colina rumino-protetta: Come citato in precedenza, un additivo in grado di aumentare la capacità epatica di esportare gli acidi grassi tramite VLDL è preferibile alla strategia di bloccare il rilascio di NEFA nel circolo ematico, in quanto questo va a inibire un sistema fisiologico che qualunque mammifero mette in atto al fine di supportare i fabbisogni energetici molto elevati del feto a fine gestazione e per aumentare la produzione di grasso nel latte e di latte stesso.

La colina è l’unico additivo per uso zootecnico che ha fatto evidenziare un aumento della produzione di VLDL a livello epatico, riducendo l’accumulo di trigliceridi e la chetosi durante il periodo di transizione.

Tra le varie funzioni della colina si annoverano quella di donatore di gruppi metile in reazioni biochimiche; di costituente dei fosfolipidi, parte delle membrane cellulari e fondamentali al fine di mantenere una corretta permeabilità cellulare; di precursore dell’acetilcolina, e quindi coinvolta nella trasmissione degli impulsi a livello di terminazioni nervose; infine, di precursore della fosfatidilcolina.

Quest’ultima molecola è elemento limitante la formazione delle VLDL a livello epatico. La carenza di colina è infatti generalmente associata all’insorgere di steatosi epatica e chetosi (Grummer R.R., 2003).

Grazie alla capacità dei batteri ruminali di degradare la colina a un tasso superiore al 90% (Atkins et al., 1988, Sharma and Erdman, 1989) e alla limitata capacità degli stessi batteri di sintetizzarne ex novo (Erdmann R. A., 1992), la colina può essere considerata un nutriente carente ed essenziale per l’alimentazione dei ruminanti.

Al fine di riuscire a fornire un adeguato quantitativo di questa importante molecola ai ruminanti, negli ultimi anni sono state sviluppate diverse forme di colina rumino-protetta o incapsulata.

Per essere efficaci, questi prodotti devono tuttavia fornire un’adeguata protezione dall’attacco dei batteri ruminali e allo stesso tempo rilasciare il principio attivo a livello intestinale in modo che sia disponibile per l’assorbimento. Esistono molte forme di colina incapsulata sul mercato, ma solo pochissime possono vantare un’efficacia comprovata da pubblicazioni su riviste scientifiche.

L’integrazione della dieta di vacche da latte durante la fase di transizione con 15 gr/capo/die di colina in una forma rumino-protetta (60 gr di ReaShure®, Balchem Corp.) si è dimostrata efficace nell’alleviare e prevenire la formazione della steatosi epatica (Cooke et al., 2007; Zom et al., 2010).

Se la colina è quindi in grado di prevenire l’insorgenza di steatosi epatica, dovrebbe poter ridurre anche l’incidenza di chetosi. Lima et al. (2007) hanno indagato questo e altri aspetti in uno studio svolto in una stalla commerciale su 363 vacche alimentate con o senza l’integrazione di 15 gr/capo/die di colina in forma rumino-protetta (ReaShure®, Balchem Corp.). Il trattamento ha determinato una riduzione significativa (P<0.05) dell’incidenza di chetosi subclinica (10.7% vs 28.8%), chetosi clinica (4.0% vs 11.3%) e ricadute in chetosi clinica post trattamento (2.3% vs 6.85%). Questo dato è ulteriormente confermato da dati interni Balchem Corp. e fatti registrare su un campione superiore a 150.000 vacche, dai quali si evince una riduzione pari al 45.3% delle chetosi cliniche e al 65.6% delle chetosi subcliniche in seguito all’utilizzo di ReaShure® nel periodo di transizione (da -21 a +21 giorni dal parto).

Infine, se la somministrazione di colina durante il periodo di transizione è in grado di migliorare la funzionalità epatica e lo stato sanitario delle vacche da latte, questo dovrebbe essere confermato da una maggiore produzione di latte nella fase di post-parto. I dati relativi ad alcuni studi in cui sono stati somministrati 60 gr/capo/die di colina incapsulata (ReaShure®, Balchem Corp.) durante la fase di transizione, sono riassunti in figura 1. In tutti gli studi riportati si è avuta una risposta positiva al trattamento e, in 6 ricerche su 7, la risposta è stata significativa (P<0.10) per produzione di latte o di latte corretto per titolo di grasso o energia.

Effetto della colina in combinazione al sistema Goldilocks

Al fine di valutare l’efficacia dell’utilizzo di colina in animali gestiti dal punto di vista nutrizionale con il sistema Goldilocks o con un sistema di steaming-up durante la fase di close-up dell’asciutta, uno studio è stato condotto presso l’Università della Florida da Zenobi G.M. et al. e presentato al recente convegno ADSA 2016 tenuto presso Salt Lake City negli Stati Uniti.

Nel presente articolo verranno tuttavia riportati solo parte dei risultati presentati al convegno.

Materiali e metodi

Lo studio, condotto tra ottobre 2014 e settembre 2015, ha coinvolto 93 vacche pluripare suddivise a 48 giorni dal parto in uno dei seguenti gruppi:

Dieta alta energia (HE) Dieta alta energia + 60 gr/capo die di colina rumino protetta (ReaShure®, Balchem Corp.) (HE + Col) Dieta a energia controllata (CE) Dieta a energia controllata + 60 gr/capo die di colina rumino protetta (ReaShure®, Balchem Corp.) (CE + Col)

Le diete di asciutta (tabella 2) sono state somministrate ad libitum e la colina è stata distribuita singolarmente ad ogni vacca trattata on top alla razione base per i 21 giorni precedenti e successivi al parto. Dopo il parto le vacche hanno ricevuto la stessa dieta bilanciata per apporto in metionina, a parte per la somministrazione di colina.

Colina e diete a energia controllata in asciutta: soluzioni alternative o due facce della stessa medaglia?

Risultati

Le due diete somministrate nella fase di close-up hanno determinato un apporto di energia al 24% e 0,7% al di sopra dei fabbisogni rispettivamente nel gruppo HE e CE.

Come atteso la concentrazione media post-parto di acidi grassi a livello epatico è stata superiore nel gruppo HE rispetto al gruppo CE (10.7 vs 8.3% S.S., P<0.05) mentre nessun effetto significativo è stato rilevato per questo parametro tra i gruppi con o senza colina.

Le vacche alimentate con energia controllata hanno evidenziato un maggior consumo di sostanza secca nel post parto (24.0 vs 22.9 Kg/d, P<0.01), ma questo non ha determinato nessun risultato sulla produzione di latte che è risultata similare tra i due gruppi. Quindi le vacche alimentate col sistema Goldilocks sono risultate in minor BEN nel postparto, e questo ha determinato una riduzione nella concentrazione ematica di NEFA (P=0.10) e BHBA (P<0.01).

L’inclusione di colina rumino-protetta ha determinato un aumento significativo della produzione di latte per entrambi i sistemi di alimentazione (tabella 3), senza tuttavia aumentare il consumo di sostanza secca post-parto. Inoltre, l’effetto positivo dovuto all’inclusione di colina nella dieta ha avuto riscontri a lungo termine sulla produzione di latte indipendentemente dalla strategia nutrizionale usata in close-up, determinando in media un miglioramento delle performance produttive (P=0.09) visibile fino a 40 settimane post-parto (figura 2). Nessun effetto significativo è stato riscontrato sulla concentrazione di BHBA e NEFA a livello ematico.

Conclusioni

L’utilizzo di una dieta con sistema Goldilocks a confronto con un sistema di steaming-up ha determinato, come atteso, un aumento di assunzione di sostanza secca e un BEN meno accentuato. Questi aspetti hanno portato a una minore lipomobilizzazione e a un fegato meno esposto al rischio di steatosi, senza avere nessun effetto significativo sulla produzione di latte.

L’utilizzo di una forma di colina rumino-protetta (ReaShure®, Balchem Corp.) durante la fase di transizione (-21,+21 giorni dal parto) ha determinato un aumento della produzione di latte a 15 settimane post-parto (2,2 Kg/die di latte in più), mantenendo un effetto con tendenza a significatività fino alla quarantesima settimana dopo il parto (2,1 Kg/die di latte in più), indipendentemente dalla tipologia di dieta adottata in close-up.

Questi risultati mettono ancora di più in evidenza come la colina sia un nutriente fortemente carente nell’alimentazione delle vacche da latte ad alta produzione. Come tale, il suo utilizzo durante la fase a cavallo del parto nel moderno sistema di gestione delle vacche da latte può facilitare la fase di transizione, avendo effetti significativi sulla capacità produttiva degli animali a prescindere da altre strategie adottate pre- e post-parto.

Colina e diete a energia controllata in asciutta: soluzioni alternative o due facce della stessa medaglia?

La bibliografia è reperibile presso l’autore.

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nella categoria Scienza e Tecnologia
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