Utilizzazione della fibra, efficienza produttiva e qualità del latte

Andrea Formigoniandrea.formigoni@unibo.it

ConvegnoLa scelta degli alimenti per la vacca da latte

Reggio Emilia, 8.4.14

La fibra

n Materiale più rappresentato del globon Costituisce le pareti delle cellule vegetalin Occupa spazio nel digerente e ne modula le

funzioni (effetti dietetici)n Indigeribile da parte degli organismi superiori n Variamente digeribile in rumine e intestinon Nota la relazione inversa fra fibra, digeribilità

e contenuto in energia di un alimento

Essenzialità delle fibre e dei foraggi nell’alimentazione della vacca da latte

n La vacca da latte ha un fabbisogno minimo di fibra per:n Mantenere la funzionalità digestivan Prevenire l’insorgenza di turbe sanitarien Esaltare le caratteristiche qualitative del latte

n Essenziale che almeno i 2/3 delle fibre siano apportate dai foraggi n Graminacee, Leguminose, Paglie e Stocchi

I rapporti fra foraggi e qualità del latte

n Influenzano la dotazione microbiologica del latte crudon Sporigeni, Clostridi, batteri lattici mesofili….

n Influenza i titoli di grasso nel latten > acidi organici (malico ad es.) n < Trans 10 cis 12 CLA in rumine

n Sono una fonte preziosa di amminoacidin Medica in particolare

n Sono una fonte preziosa di omega 3

Foraggi e Parmigiano Reggiano

n Legame con il territorio e fattori di tipicitàn Quantità minima nelle razioni delle vacche

da latte: 50% della sostanza secca offertan 50% provenienti da azienda n 75% provenienti da territorio CFPR

n Divieto impiego di foraggi da diverse essenze, imbrattati, in fermentazione, contaminati

L’Albo dei Produttori di alimenti

n 2013: Creazione dell’ Albo dei fornitori di foraggi e mangimi

n naturale evoluzione dell’albo dei mangimisti formalizzato nel 1993

n Caratteristiche ideali dei foraggin Salubri e non contaminati

n Ceneri (spore), Nitrati, ecc.n Digeribili e ad alto contenuto di nutrienti

n > ingestione; < necessità di mangimi

Parliamo di Fibra

n La fibra è un termine che indica un insieme di composti eterogenei a degradabilità ruminale e digeribilità intestinale

n Corrisponde alle pareti delle cellule vegetali

Componenti della cellula vegetale

lignina

ADL

Componenti della Fibra

n Pectine & glucani (frazione solubile) n Pectine: leguminose, polpe, citrus n Glucani: orzo, avena, grano

n Cellulosa (frazione insolubile)n polimero lineare del glucosio

n Emicellulosen polimeri ramificati (pentosi)

n Ligninan polimero (alcol cumarilico, coniferilico e sinapilico); resistente

ad acidi e alcali. n Adesa a emicellulose con legami che solo i funghi possono

liberare

Analisi dell’NDF: evoluzioni

n Il metodo originale (Goering& van Soest) non prevede l’uso di amilasi e sodio solfito; poichè possono residuare piccole quote di amidi e proteine oggi il residuo si definisce NDR invece che NDF

n aNDR: prevede l’uso di amilasin aNDR ha un certo contenuto di proteine : NDIPn CNCPS 5.0 – CPM

n aNDF: prevede l’uso di amilasi e Na Solfito n aNDF non ha le proteine NDIPn Viene usata in CNCPS 6

n aNDFom: trattata con amilasi, solfito e corretta per le ceneri

Frazioni della fibra

n aNDFom : emicellulosa, cellulosa, ligninan ADFom: cellulosa, ligninan ADL: lignina n NDF –ADF = emicellulosan ADF-ADL = cellulosa

Sfuggono alle determinazione gli NSP, molto rappresentati soprattutto nelle leguminose

Degradabilità della fibra

n Le tematiche considerate sono due:n Quantità della fibra che può essere

degradata (fibra potenzialmente degradabile)

n Velocità con cui la fibra è degradata

Frazioni della fibra in funzione della degradabilità ruminale

n NDF potenzialmente degradabilen pd-NDF

n NSP, emicellulosa e cellulosa libere da lignina

n NDF indegradabilen u-NDF

n Composti legati alla ligninan % di u-NDF in un foraggio dipende da molti

fattori (genetica pianta, condizioni agronomiche e ambientali)

Average S.D. Min. Max.

Wheat bran 2.63 0.27 2.36 2.90

Soy hulls 1.00 0.20 0.56 0.93

Beet pulp 1.00 0.14 0.10 0.37

Wheat midd 1.77 0.85 0.83 2.49

Alfalfa hay 2.26 0.34 1.59 2.62

Early cutting 2.07 0.37 1.59 2.52

Late cutting 2.39 0.26 1.90 2.62

Corn silage 3.32 0.83 1.55 5.18

Grass hay 2.70 0.55 1.77 3.93

Triticale hay 3.20 0.49 2.31 3.73

uNDF/lignin relationship in different feeds (IVNDFd-240h)

Palmonari et al., 2013

Dinamica di degradazione della fibra

n Misura la velocità con cui la fibra viene degradata dai batteri nel rumine

n Si esprime con una costante (k) di degradabilità (D) oraria (h) in %n kD = 5%h= ogni ora il 5% della fibra

«scompare» per degradazione

Tasso di degradabilità ruminale delle frazioni di fibra (kd/ora)

n NSP n Kd/ora: > 20-25%

n Emicellulosan Kd/ora: > 10-12%

n Cellulosan Kd/ora: 1-6%

n Lignina e uNDFn Degradabilità: nulla

kD e conseguenze pratiche

n Con valori di kD più elevati abbiamo:n > capacità di ingestionen > disponibilità di CHO per i batterin > resa in termini di proteine microbichen > energia disponibilen > quantità/qualità di latte

Degradabilità della fibra

n L’analisi della degradabilità è importante per stimare:n Energia potenziale degli alimentin Produzione di proteina microbica

ruminale da fibran Ingombro ruminale (fibra residua) e la

capacità di ingestione

Digestione della Fibra nel rumine

n Il rumine, in condizioni fisiologiche, è capace di trattenere la fibra per lungo tempo (circa 50 ore) per degradarla quanto più possibile (> 90%)

n La masticazione riduce le particelle di fibra e le rende più velocemente degradabili dai batterin Forte influenza della resistenza alla

frantumazione

Anatomia della cellula vegetale & digestione batterica

n La digestione batterica procede dal lume all’esterno

n [Lignina] è più alta nella parete primaria che è digerita lentamente e solo in parte

gra

Parete primaria

Parete secondaria

Lume

lignina

Batteri in fase di digestione delle particelle di foraggio

Evoluzione della composizione della fibra nel corso del processo digestivo

pdNDF

uNDF

Functional Specific WeightPassage rate

Potential Digestible Fiber

undigestible Fiber

- +

Fiber degradation

Dinamica di utilizzazione e transito della fibra nel rumine

mastic azio

ne

gas gasgas

Pool «Lungo» leggero

Pool Fermentabile leggero (Fast pool)??

Pool Fermentato, pesante e minuto(slow pool???)

Pes

o s

pec

ific

o

In generale …..

n I foraggi dotati di pdNDF «veloce» e non legata a lignina liberano rapidamente spazio nel rumine e chiedono tempi di masticazione più brevi

n I foraggi ricchi di pdNDF «lenta» e legata a lignina sono trattenuti a lungo, inducono maggiori tempi di masticazione e limitano l’ingestione

n La dimensione dei foraggi esercita un effetto più modesto sulla ruminazione rispetto al «tipo» di fibre che contengono

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Ruolo dietetico svolto da diversi foraggi (attività masticatoria in min./d.)

MedicaAlta Dig.

MedicaBassa Dig.

Gram.Alta Dig.

Gram.Bassa Dig.

Gram.Lungo

Pagliacorta

Ingestione 236 262 221 282 352 403

Ruminazione 308 359 335 410 384 353

Totale 544 620 555 692 736 756

(Fustini et al., 2009)

Conseguenze pratiche….

n Foraggi poco digeribilin Molto tempo di masticazionen Alto ingombro ruminalen Ingestione rallentata

n Foraggi dotati di fibra digeribilen > ingestione > energia > latte e qualità n < uso di mangimi

Effetti della degradabilità della fibra del silomais (Oba e Allen, 1998)

+ 1% DIGERIBILITA’

INGESTIONE + 0,17 kg/d

LATTE + 0,25 kg/d

Influenza dell’impiego di mediche a diversa dNDF-24h

Tesi 5A 5B 3A 3B

dNDF-24h. %, NDF 42 42 31 31

Foraggi %, s.s. 57.0 48.3 50.1 41.2

NDF dieta %, s.s. 34,4 32,8 34,8 32,9

Ingestione kg s.s. /d 30.0 30,3 27,4 27,1

Latte Kg/d. 43,6 41,1 41,5 41,5

Grasso % 3,42 3,29 3,42 3,35

Proteina % 3,22 3,26 3,25 3,28

Tesi 5A 5B 3A 3B

pH medio   5,79 5,71 5,68 5,68

pH <5,8 min/d. 723,4 890,5 889,5 966,8

pH <5,5 min/d. 156,0 365,5 340,5 388,5

RISULTATI: pH ruminale

Fattori che influenzano la qualità e l’uso efficiente dei foraggi

n Scelta delle sementin Concimazioni e Irrigazionen Momento e tecnica dello sfalcion Tecniche di raccolta e Essiccazionen Criteri di stoccaggion Caratterizzazione analitican Precisione di Utilizzo

n Foraggio * Tipo di animale

Come fare per produrre fieni di migliore qualità?

n Dai dati disponibili si ritiene che l’intervallo medio di sfalcio della medica utilizzata sia attualmente superiore ai 33-35 giorni

n Ridurre questo intervallo entro i 21-25 giorni potrebbe garantire una maggiore produzione di latte di almeno 2-3 kg/capo/die o riducendo l’uso di mangimi di 1-2 kg/capo/die a parità di latte

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Età della medica, composizione e digeribilità della fibra

età PG NDF ADLd-NDF 12h

d-NDF24h

Kd 24h

10 29.99 44.86 4.34 47.73 66.10 9.85

20 22.70 48.85 7.08 44.00 54.03 5.93

30 19.45 54.36 8.52 42.27 49.94 5.19

(Palmonari et al., 2008)

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Caratteristiche di mediche in Italia

REGIONE n° PG NDF ADL ADL/NDF Kd 24h

EmiliaRomagna

229 19.01 41.61 6.91 16.6 3.33

Lombardia 368 21.56 44.72 7.80 17.4 3.90

Umbria 220 19.04 41.97 8.07 19.2 3.12

(Progetto Rinnova ProVe, 2009)

Fattori critici da considerare

n Il momento ottimale di sfalcio “sfuma” molto rapidamente in funzione delle numerose variabili ambientali

n Importante quindi è la capacità di raccogliere molto velocemente il foraggio quando è al giusto grado di maturazione

n Esiste la necessità di commisurare il cantiere dei lavori alla superficie disponibile

n TUTTO lo sfalcio andrebbe completato in 2-3 giorni

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Fieni ottenuti nel 2008 in condizioni controllate (az. Angeli – Pegognaga)

Data Taglio Età PG ADL/NDF Kd24h

TMax

°C

T Min °C

Pioggiamm

5/5 1 0 16.19 12.8 4.99 18.2 2.6 24.3

20/6 2 41 18.58 15.9 5.09 24.2 13.3 28.5

8/7 3 22 19.04 15.3 5.76 28.0 16.8 25.5

1/8 4 24 21.78 17.5 5.78 29.1 17.3 24.3

(Dimorfipa, 2009)

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Le piante non hanno una composizione uniforme (Medica in prefioritura)

PartePG,

% s.s.NDF,

% s.s.ADL,

% s.s.dNDF/12h,

% NDF

foglie 31.7 18.9 4.9 55.5

fusti 13.0 56.3 8.7 32.4

(Palmonari, non pubblicati)

Strategie per raccogliere più foglie

n Sfalciare piante giovani (meno foglie fragili)n Movimentazione in campo delicata n Imballare foraggio ancora umido (meno

friabile)n Essiccazione forzata

n Temperatura aria < 200 °C n Modulatori delle fermentazioni

n ??

La risposta all’impiego di foraggi con fibra più digeribile varia a seconda del livello produttivo delle vacche (Ivan et al., 2004)

-15

-10

-5

0

5

10

15

10 15 20 25 30 35 40

Beginning ECM yield (kg/d)

EC

M r

esp

on

se (

kg/d

)

Ø Hybrids compared: 45% NDF, 58% 48-h NDFD vs 52% NDF, 67% NDFD

Gestione razionale dei foraggi

Che fare in pratica?

n Utilizzare i fieni più digeribili per le bovine in transizione e nelle prime fasi di lattazionen Forte effetto «ingombro»

n Utilizzare i foraggi meno digeribili per le manze e per le vacche in fase avanzata di lattazionen Ottimale capacità di sfruttamento

n Suddividere l’azienda in aree n Registrare il momento di sfalcio, i tempi di

raccolta e la produzionen «Marcare» il foraggio (lotto) e stoccarlo in

modo di poterlo usare quando necessarion Analisi (almeno 3/4 per lotto)

n Analisi Usuali + dNDF-24h e uNDFn Programmazione d’uso dei fieni su base

annuale

Aspetti da considerare per valorizzare i foraggi

Analisi (media di 6 tagli) Parametri calcolati Generali

Proteine gregge % SS 21,60 Estrattivi inazotati % SS 35,97Fibra greggia % SS 30,59 NFC % SS 20,39Lipidi % SS 2,33 Fibra solubile % SS 13,65Ceneri % SS 9,51 Energia Grezza kcal/kg 4.549 NDF % SS 46,17 Valore relativo alimento % 122,57NDF pot. degradabile % SS 27,23 RuminantiADF % SS 36,03 TDN 1m (*) % SS 59,64lignina % SS 7,89 Energia netta latte 3m (*) kcal/kg SS 1.312 ADF/NDF % 78,04 UFL 3m n/kgSS 0,77Lignina/NDF % 17,09 UFC (INRA) n/kgSS 0,55Amido % SS 1,96 Digeribilità della fibraZuccheri % SS 4,78 NDF % SS 46,17Proteina soubile % SS 8,68 Digeribilità NDF a 24 h (dNDF) % NDF 35,23 NDIP % SS 5,09 kd %/h 3,71 ADIP % SS 1,40 Frazioni delle proteineCalcio % SS 1,99 B1 % PG 40,19 Fosforo % SS 0,30 B2 % PG 36,25 Magnesio % SS 0,31 B3 % PG 17,08 Potassio % SS 2,29 C % PG 6,48 Zolfo % SS 0,29Cloro % SS 0,57 (*) calcolati con le formule indicate da VAN SOEST P.J 1994

Sodio % SS 0,13 Nutritional Ecology of the Ruminant. Cornell Uni. Press, Ithaca, NY.

Profilo analitico di un foraggio di medica (CRPA – LAB)

Gestione delle razioni con foraggi di scarsa qualità

n Inevitabile una riduzione dei foraggi che, in ogni caso, non devono scendere al di sotto del 50% della razionen Ricordare che la foglia della medica è,

di fatto, concentrato…….n Creare le condizioni ottimali nel

rumine per un’ottimale digestione

n Trinciare finemente i foraggi nel carron Aumento dell’ingestione del 8-10%n Limitazione delle cernite e fluttuazioni del pH

n Leguminose: Graminacee= 50:50/60:40 n Presenza costante di alimento in greppia

n Avvicinare almeno 3-4 volte/d gli alimentin Residui del 5-6% almeno

n Fornire fieno lungo a disposizione

Gestione del piatto unico

Gestione delle razioni senza piatto unico

n Fornire i fieni in più pasti cercando di favorirne l’appetibilità e la regolarità dei pasti nell’arco della giornatan Studiare i tempi di vita in stalla delle bovine

n Porre più attenzione alla tecnica di somministrazione dei mangimi n ridurre fluttuazioni del pH ruminale ma anche

i tempi mortin Appetizzare foraggi e mangimi

Formulazione dei mangimi e delle razioni con fieni a <dNDFn Integrare i nutrienti mancanti nei foraggi

di scarsa qualità n Fibre insolubili digeribili e «leggere»n Fibre solubili leggere n Zuccherin Acidi organicin Minerali

n Impiegare additivi di provata efficacia

Aumentare la digestione ruminale della fibra dei mangimi

n La velocità di transito nel rumine delle fonti fibrose usuali (Cruscami, Polpe di bietola, Buccette di soia, Medica disidratata) è più che doppia rispetto a quella dei foraggin Molta fibra può sfuggire nell’intestino

n Utili i trattamenti per rendere più «leggere» e meno dense le particelle n espansione, estrusione, ecc.

Indicazioni nutrizionali (% s.s.) per la formulazione «glucidica» (Formigoni, 2014)

n Acidi organici 4-6n Zuccheri 4-6n Amido degradabile 12-16n Amido escape 8-10n Fibre solubili degradabili 8-10n Fibre solubili escape 2-3n pdNDF degradato 12-16n pdNDF escape 2-3 n uNDF 10-12

Conclusioni

n Produrre e acquistare foraggi con fibra più digeribilen Gestione sfalci, stoccaggi e somministrazionen Analisi mirate per conoscere e scegliere

n Utilizzare i mangimi che integrino convenientemente le razioni di base senza eccedere con le quantitàn degradabilità ruminale e digeribilità intestinale

Grazie da tutto il gruppo

n Canestrari Giorgian Fustini Mattian Grilli Estern Negri Nicolan Palmonari Alberton Speroni Saran PhD: Bonfante Elena; Mammi Ludovica

Discussione…..