Convegno: Benessere Animale e Qualità dei Prodotti

nella realtà Italiana ed Europea

NUTRIZIONE E BENESSERE ANIMALE NEGLI ANIMALI

D’ALLEVAMENTO

Antonella Baldi

Università degli studi di Milano

Le Cinque Libertà (Brambell report, 1965)

1. dalla sete, dalla fame dalla cattiva nutrizione

2. di avere un ambiente fisico adeguato

3. dal dolore, dalle ferite, dalle malattie

4. di manifestare le normali caratteristiche comportamentali specie-

specifiche

5. dalla paura e dal disagio.

• elevate performance produttive

• razioni specifiche e bilanciate

• maggior controllo degli animali

• suddivisione gruppi funzionali

• controllo agenti eziologici

Sistemi di produzione

In condizioni di pascolamento

libero, la disponibilità di risorse

alimentari nell’ambiente può

essere scarsa e soggetta a

variazioni stagionali (FAO, 2011)

INTENSIVOESTENSIVO

Il percorso

Anni ‘70: Benessere animaleAnni ‘70: Innovazioni nella selezione genetica gestione selezione genetica e innovazioni strutturali

Innovazioni nella gestione nutrizionale

Anni ’70-80: vaccini, antibiotici, antiparassitari Anni ’70-‘80: l’avvento della GDO

Anni ‘90: i computer e l’attenzione alla qualità del prodotto

2000: la sicurezza alimentare, le nuove tecnologie e la globalizzazione

2006: bandito l’uso di auxinici nei

mnagimi

2010: la problematica dellemissioni,

dello spreco alimentare

Alimentazione Animale

Punti chiave:

1. Definizione dei fabbisogni alimentari e formulazione

2. Valutazione qualitativa degli alimenti

3. Modalità di somministrazione della razione e della formulazione

mangimistica

Definizione dei fabbisogniRisulta fondamentale definire e successivamente soddisfare i

fabbisogni nutrizionali di ogni specie allevata nelle diverse fasi di

allevamento per garantire e supportare le performance produttive

Bovine da latte Bovini da carne Suini Avicoli

Manuali di Nutrient Requirements

Programmi di razionamento

Valutazione qualitativa degli alimentiAnalisi chimiche:

rapide

economiche

specifiche (SS, PG, EE, NDF,..)

Al fine di garantire

elevati standard qualitativi razioni bilanciate

assenza di contaminanti e sostanze tossiche (micotossine, FAN,..)

Metodi rapidi di screening per mangimi

Biologia molecolare

PCR, Real time PCR, Microarray

Metodi immunologici

ELISA, immunofluorescenza

MPID Microarray

FoodExpert ID

Sensi elettronici/biosensori

Cell-based bio-assays

Identificazione di contaminanti e fattori

antinutrizionali

NIR

Impiego della termocamera per la valutazione dellaqualità degli insilati

(Magan & Evans, 2000)

Somministrazione della razioneCarro Unifeed Auto alimentatoriPosta fissa

Miglioramento dell’efficienza alimentare nella

bovina da latte

Periparto e patologie metaboliche

(Drackley et al., 2001)

(Goff and Horst, 1997)

Esigenza Apporti

Glucosio g/d

Drackley, 2001

Stress da caldo

Con l’incremento della temperatura ambientale, si verifica la riduzione dell’assunzione (Colditz & Kallaway, 1972)

THI = temperature humidity index

Interventi nutrizionali:

• foraggi digeribili (peNDF > 23%)

• Aumento della quota amilacea

• grassi protetti (max 5-7%)

• Additivi

• Dcad (aumentare K+ e Na+)

• acqua fresca e di buona qualità

9

11

13

15

17

19

21

-20 -10 0 10 20 25 30 35 40

ING

ESTI

ON

E K

G

TEMPERATURA °C

Assunzione di SS

Stimata Effettiva

(Savoini et al, 2006)

Efficienza ed impatto ambientale

La quantità di azoto (N) e fosforo (P) eliminate da una bovina che produce 50

litri di latte sono decisamente inferiori rispetto a quelle emesse da due bovine

che producono 25 litri.

Latte

(3,7% grasso,

3,3% proteina)

PG % s.s. P % s.s.Escrezione

N g/capo/d

Escrezione

P g/capo/d

50 litri 17,8 0,46 570 81,5

25 litri 15,6 0,40 359 49,7

25 l x 2 = 50 15,6 0,40 718 99,4

L’inquinamento per unità di prodotto è

inferiore quando la produzione è elevata

Monitoraggio della ruminazioneEspressa in minuti o in termini di variazioni Grazie al controllo della ruminazione è possibile prendere decisioni inerenti alla quantità o alla qualità degli alimenti utilizzati, adattandoli con maggior precisione alle esigenze fisiologiche della bovina.

(Dairyfarm: Vacca da latte - alimentazione e benessere, 16 settembre - PTP Science Park)

Monitoraggio dei tempi di ruminazione nelle 24h

Suini: DON e ingestione• Tricoteceni (T-2; HT-2; DAS; NIV; DON)

• riduzione dell'ingestione • potenti inibitori della sintesi proteica • irritazioni dermiche ed orali• necrosi • gastroenteriti

• Il DON causa: rifiuto dell’alimento alterazione del metabolismo proteicoa livello epatico

• I tricoteceni sono rapidamente metabolizzati dall’animale ed escreti. I residui non rappresentano un problema di contaminazione delle carni (CAST, 2003).

(Smith, 1997)

• Programmi di razionamento e modalità di supplementazione sempre piu precisi

• Gruppi uniformi, ma non è possibile eliminare la variabilità biologica

• Controllo dei residui in mangiatoia e monitoraggio del comportamento alimentare

• Additivi

Grain production

Digitare il titolo

primarily

Veterinary profession

Distribution

EC DG III/Dir. 81/851/EEC

Veterinary products

Animal health

Feed industry

Premix industry

Distribution feed additives

EC DG VI/DG XXIV

Dir. 70/524/EEC

FEED ADDITIVES

Animal nutrition

ANIMAL PRODUCTION Horticulture

Digitare il titolo

AGRICOLTURE

Food and Feed for wellbeing

molecole bioattive (peptidi, carotenoidi, polifenoli, Vitamine)

modulazione di attività biologiche

(antiossidanti, immunostimolanti,

antibatterici)

effetti specifici a livello cellulare e

moleolare di alcuni principi nutritivi

Sistema antiossidante cellulare

Vitamin Eb-Carotene

Extracellular space

Cellular Membrane

SODsGLUTHATIONE PEROXIDASES

Vitamin C

Selenium CopperZinc

Antiossidanti e dieta

Sostanze reattive dell’ossigeno (ROS):• naturalmente prodotti dall’organismo

• radicali liberi

• controllati da antiossidanti

Antiossidanti:

• endogeni: enzimi

• esogeni apportati con la dieta

minerali: Selenio, Zinco

vitaminici: Vitamina E, C ed A

non vitaminici: carotenoidi, polifenoli

Immunosoppressione nel periparto

• I livelli di - tocoferolo plasmatici diminuiscono inmaniera significativa al parto

• L’attività dei neutrofili e dei linfociti diminuiscedurante il periparto

(Nonnecke et al., 2003)

Neutrophil

Lym

phocyte

Antiossidanti, ghiandola mammaria e

cellule somatiche

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

5

5.1

5.2

7 DIM 14 DIM

Bovine1000 IUvitamin E

2000 IUvitamin E

SCC

, lo

g 10/m

l

5

5.2

5.4

5.6

5.8

6

6.2

6.4

1 2 3 4 5

SC

C,

log

10

/ml

Settimane post- partum

CRT: 50 IUVITE: 200 IU/day vitamin E

[high SCC >500×103/ml (HSCC)]

Capre

* * *

(Pinotti & Baldi, 2009)

(Baldi et al., 2000, Pinotti e Baldi 2009)

Sovradosaggi di antiossidanti nella dieta

migliorano lo stato ossidativo e riducono l’effettonegative dello stress da caldo nelle pecore

Thermoneutral Heat stress

Feed intake

g/d 779a (C) 764a (VitE+Se) 680b ( C) 756a (VitE+Se) TxD 0.014

ROM 92.8b (C) 101b (VitE+Se) 114a(C) 85.4c (VitE+Se) TxD <0.01mg H2O2/dl

(Chauhan et al., 2014)

Vitamina E e Selenio aumentano la stabilità ossidativa della carne prolunga la shelf life, mantiene le caratteristiche organolettiche e nutrizionali.Il selenio determina un miglioramento dello stato ossidativonei ruminanti, che si riflette sia sulla salute degli animali chesulle produzioni. Il selenito di sodio, forma organica, risultapiù biodisponibile e si ritrova in concentrazioni maggiorinelle carni.

0.425

0.791

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Se (mg/kg muscolo)

Selenio inorganico

Selenio organico

Stabilità ossidativa della carne

Ossidazione

(Baldi, et al. 2012)

Vitamina E

(Baldi et al., 2000)

0.65

1.11

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1000 UI/day 2000 UI/day

Effetto dell’apporto dietetico di vit. E sulla concentrazione di α-

tocoferolo nel latte (mg/mL)

Effetto della concentrazione di vit. E della

dieta sul contenuto di vit. E del latte

(Vagni et al., 2011)

Acidi grassi polinsaturi PUFA

La supplementazione di olio di pesce

a capre in lattazione aumenta la

concentrazione di EPA e DHA (g/100g

grasso tot) nel colostro e nel latte

Colostro

EPA Control 0.43a

Fish oil 0.84b

DHA Control 0.33A

Fish oil 0.71B

Latte

12 d 26 d 40 d

EPA Control ND 0.10A ND

Fish oil 0.50 0.62B 0.50

DHA Control 0.07A ND ND

Fish oil 0.51B 0.29 0.32

a,b= P<0.05

A,B= P<0.05

(Cattaneo et al.,2006 )

Aumento della concentrazione di omega-3 nel latte di capra

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

colostro latte 12 d latte 26d latte 40dControllo FO

Contenuto di EPA (mg/100g LG)

(Cattaneo et al.,2006)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

colostro latte 12d latte 26d latte 40d

Contenuto di DHA (mg/100g LG)

L’aggiunta di olio di pesce (FO) nella dieta di capre in

lattazione (1.1 % razione t.q.) comporta un aumento del

contenuto in EPA e DHA (mg/100g grasso) nel latte.

EPA e DHA migliorano le “performance” di neutrofili e monociti di capre

aumentandone l’attività fagocitaria

Pisani et al., 2009

Neutrophils

Monocytes

Lecchi et al., 2012

La colina: una molecola polifunzionale

• Funzioni della colina per se: sono quelle nelle quali è richiesta la partecipazione della Colina come tale– fosfolipidi: PtdCho, LysPtdCho,

sfingomielina– sostanza lipotropa: azione

antisteatogena– precursore dell’acetilcolina:

neurotrasmettitore

• Funzioni della colina come methyldonor: fonte di gruppi metilici– Ruolo comune con la metionina

CH3

OH- CH2 - CH2 - N+ CH3

CH3

Colina + metionina proteggono le cellule mammarie dallo stress ossidativo

Cho500μM-Met715μM + H2O2 15μM Cho1000μM-Met1430μM + H2O2 15μM

H2O2 15μM DMEM (Controllo)

Colina + Met hanno esercitato un effettosignificativo nel

ridurre i fenomeni apoptotici nelle BME-UV1 dopo

trattamento con H2O2

Colina e metionia impiegate in

associazione contrastano lo

stress ossidativo

Probiotici e benessere animale

• L’uso della probiosi può: ripristinare e rendere stabile il sistema microbico intestinale

migliorare l’utilizzo intestinale dei nutrienti (digeribilità e assorbimento)

migliorare l’incremento ponderale e l’indice di conversione degli alimenti

• Con un effetto finale positivo su:Performances produttive (efficienza di utilizzo dei nutrienti)

Incremento ponderale medio

Qualità delle produzioni

Stato di salute dell’animale

Requisiti fondamentali nella scelta di un probiotico

EFSA

QPS= Qualified Presumption of Safety

Valutazione della:

SICUREZZA: studi di tolleranza, tossicologici, suscettibilità/ produzione di antibiotici, impatto ambiente

EFFICACIA: sulle caratteristiche del mangime, sulle performance e benessere animale, sulle caratteristiche del prodotto di origine animale

Additivi alimentari costituiti da microrganismi vitali in grado di migliorarela salute animale bilanciandone la microflora intestinale” Fuller, 1989

Regolamento CE 1831/2003;

Regolamento CE 183/2005 stabilisce i requisiti per l’igiene dei mangimi

Eliminazione dell’uso degli antibiotici dal 1/1/2006

Valutazione degli aspetti funzionali di ceppi di lattobacilli isolati da

salumi

Identificazione dei batteri lattici intestinali a finalità probiotica nei

vitelli a carne bianca e verifica in vivo della loro efficacia (Progetti

Provit e Biovapro, Regione Lombardia)

FOOD

FEED

Effetti della somministrazione di un

formulato probiotico sulle performance di

crescita di vitelli a carne bianca

Agazzi et al., 2011, Progetto Regione Lombardia

Sfide maggiori per la sostenibilità delle

produzioni

Livestock production

Efficiency

Environment

HealthWelfare

Resources

Emissioni• CH4

• NH3

• N2O

Alimento /kg carne-latte

produzione

Competizione cibo uomo/animale

Uso di acqua

Deforestazione

Controllo della salute

animaleDalla percezione alla norma

Grazie

www.foodandfeedforwellbeing.com

Alimentazione di precisione

• Proteine totali aa specifici

• Micronutrienti (minerali e vitamine)

evitare carenze

Interazione fra i principi

nutritivi

Efficienza = minore impatto ambientale

Le modalità di allevamento condizionano fortemente l’impatto ambientale

22.020.3

18.6 18.0

16.0 15.3

0

10

20

30

1981 1986 1991 1996 2001 2006

Kg CO2e per kg di peso vivo (Canada)

Desjardins et al., 2012

- 30%