Se pensiamo all’azoto cosa ci viene in mente come prima cosa? Che è un elemento fondamentale per la vita o piuttosto che è una delle principali cause di inquinamento connesse con l’agricoltura?

Parlare di azoto oggi significa purtroppo parlare quasi esclusivamente di inquinamento ambientale. Largamente utilizzato in agricoltura sotto forma di concimi, è anche parte essenziale delle diete dei nostri animali. Tuttavia, un’elevata escrezione di azoto con urine e feci, dovuta a diete non bilanciate, compromette la salute ambientale e, di conseguenza, anche quella di tutti gli esseri viventi, uomo compreso. Per ridurre l’impatto ambientale dei nostri allevamenti, facendo in modo che i nutrienti della dieta non vengano “sprecati” dall’animale, è necessario ricorrere a diete sempre più bilanciate e studiate ad hoc per ogni realtà produttiva.

Ad oggi, tra gli aspetti dell’allevamento della vacca da latte che sicuramente cerchiamo di tenere più sotto controllo vi è il costo razione, ed in particolare quello dell’apporto proteico, essendo la quota più costosa. Le nostre vacche da latte, tuttavia, convertono solamente il 25-30% della proteina grezza ingerita in proteina del latte, disperdendo la restante quota nell’ambiente con urine e feci, con un impatto importante non solo sull’ambiente, ma anche sull’economia degli allevatori (Spek, et al., 2013; Nadeau, et al., 2007). Negli anni si è andati riducendo sempre più la quota di proteina grezza in razione anche grazie alla sua integrazione con aminoacidi rumino-protetti. Come sappiamo, i due amminoacidi principalmente utilizzati, essenziali e limitanti per i bovini, sono metionina e lisina. La supplementazione di metionina (Met) è conosciuta e praticata da lungo tempo: il suo apporto migliora l’efficienza alimentare in termini di produzione e qualità del latte. A livello di ghiandola mammaria, la carenza di un singolo aminoacido limitante, come ad esempio la metionina, comporta la riduzione della sintesi proteica spostando verso l’eccesso, relativamente ai fabbisogni, l’apporto degli altri aminoacidi. Questo surplus amminoacidico viene catabolizzato dal fegato convertendo l’azoto in urea, che viene successivamente escreta nelle urine. Una volta nell’ambiente, la maggior parte dell’azoto ureico volatilizza sotto forma di ammoniaca. Anche durante lo stoccaggio delle feci l’azoto viene gradualmente convertito in ammoniaca, nitrati, nitriti e ossido d’azoto, contribuendo all’effetto serra ed impattando sul riscaldamento globale. Come già trattato precedentemente in questo articolo, bilanciare correttamente una razione per vacche da latte, riducendo le carenze in aminoacidi essenziali a livello di ghiandola mammaria, è quindi un fattore critico per migliorarne la sostenibilità economica ed ambientale.

Analizzando in modo più specifico l’apporto amminoacidico di una tipica dieta per bovine da latte a base di granturco e soia, vediamo che questa apporta il 25% in meno di metionina metabolizzabile rispetto ai fabbisogni predetti dell’animale (Cho et al., 2007). Ne consegue che l’addizione di metionina rumino-protetta è fondamentale per aumentare la produzione, ma anche per ottimizzare i costi. Questa forma permette, infatti, di proteggere il nutriente dalla degradazione ruminale, rendendolo completamente biodisponibile per l’animale e permettendo all’allevatore di ridurre la sua inclusione, pur mantenendo i risultati produttivi.

Uno studio recente effettuato presso l’Iowa State University, Dairy Research Teaching Farm, ha indagato l’effetto di diverse concentrazioni di metionina rumino-protetta nella dieta di bovine da latte ad alta produzione (King, et al., 2021). In particolare, il prodotto utilizzato sfrutta la microincapsulazione a matrice lipidica per proteggere il principio attivo dalla degradazione da parte della microflora ruminale e rendere la metionina altamente biodisponibile a livello intestinale (Timet®, Vetagro S.p.A., Met 55%). Per la prova sono state utilizzate 48 vacche multipare di razza Frisona, che sono state sottoposte a turno a 4 diversi trattamenti, ognuno dei quali della durata di 28 giorni (protocollo a quadrato latino 4×4). I trattamenti testati erano i seguenti:

  • Controllo: TMR con dieta base (vedi Tabella 1), con l’1.8% di metionina metabolizzabile sulla proteina grezza;
  • Low-Met: dieta base addizionata con 11.0 g/capo/giorno di metionina (20 g/capo/giorno di Timet®);
  • Medium-Met: dieta base addizionata con 19.3 g/capo/giorno di metionina (35 g/capo/giorno di Timet®);
  • High-Met: dieta base addizionata con 27.5 g/capo/giorno di metionina (50 g/capo/giorno di Timet®).

Tabella 1: Composizione della dieta base, fornita agli animali ad libitum e alla quale sono state addizionate diverse concentrazioni di metionina microincapsulata, a seconda del trattamento considerato.

Ingredienti/NutrientiQuantità
Composizione della dieta (% su SS)
Insilato di mais40.3
Fieno di erba medica15.5
Mais macinato15.3
Farina di soia9.3
Semi di cotone5.7
Melassa2.9
Grain mix111.0
Composizione nutrizionali (% su SS)
PG17.3
NDF31.8
ADF21.5
Amido23.7
Ceneri8.1
Apporto di nutrienti (NRC, 2001)2
NEL (Mcal/giorno)37.2
Proteina metabolizzabile (g/giorno)2520
Met metabolizzabile (% su PM)1.8
Lys metabolizzabile (% su PM)6.57
Lys:Met metabolizzabili3.65
Fabbisogni nutrizionali (NRC, 2001)2
NEL (Mcal/giorno)37.8
Proteina metabolizzabile (g/giorno)2626
1Distillati di cereali secchi (43%), farina di sangue (11%), bucce di soia (10%), farina di carne e ossa di maiale (9%), bicarbonato di sodio (7.4%), carbonato di calcio (6%), grasso bianco (5%), sale (3.1%), urea (2%), mix vitaminico (2.3%), ossido di magnesio (2.7%), fosfato monocalcico (1.4%), monensina (0.1%), biotina e Zn organico (0.1%). 2Determinato usando i dati del controllo.

I risultati (Tabella 2) hanno mostrato che, a parità di ingestione di sostanza secca (23,3 kg/d), la produzione di latte è migliorata linearmente (+1,57 kg/d di ECM nel gruppo HM rispetto al CON) all’aumentare dell’inclusione di metionina rumino-protetta.

Per quanto riguarda la qualità del latte, non ci sono state variazioni nella frazione di grasso, mentre quella proteica è risultata essere migliore, aumentando di 50 g/giorno nel gruppo Medium-Met rispetto al gruppo di controllo. Un ulteriore aumento della Met rumino-protetta (gruppo High-Met) non ha mostrato effetti significativi, dimostrando come, all’avvenuta copertura dei fabbisogni di metionina, risulti del tutto inutile oltre che economicamente controproducente aggiungere ulteriormente metionina rumino-protetta allo scopo di inseguire ulteriori incrementi.

L’aggiunta di metionina rumino-protetta alla dieta ha portato ad una maggiore efficienza del metabolismo azotato e ad una migliore digeribilità intestinale delle proteine (e degli amminoacidi) presenti nelle diverse diete, riducendo l’escrezione di azoto con le feci ed il liquame e, di conseguenza, riducendo l’impatto dell’allevamento sull’ambiente.

La “Milk Protein Efficiency” (MPE), che esprime la produzione di proteina del latte come percentuale sulla proteina grezza ingerita con la razione, è risultata crescere del 4% con l’aumento dell’inclusione di metionina rumino-protetta nella dieta. Secondo alcuni autori (White, 2016) un aumento dell’efficienza di sintesi proteica nel latte pari a 3,0-4,0 punti percentuali potrebbe equivalere, in riferimento all’allevamento della bovina da latte negli USA, ad una riduzione del 5,0% dell’utilizzo di superficie agricola, acqua ed emissioni di gas serra.

Tabella 2: Risultati relativi alla produzione e alla qualità del latte delle vacche sottoposte ai diversi trattamenti, così come dell’efficienza del loro metabolismo azotato.

 ControlloLow-MetMedium-MetHigh-MetP-value
Energy Corrected Milk (kg)39.73b40.87ab40.96ab41.30a<0.05
Proteina del latte (kg/d)1.20b1.23ab1.25a1.26a<0.05
Grasso del latte (kg/d)1.401.441.441.44NS*
Escrezione di N con le feci come % della quota ingerita44.8c36.8b35.7ab31.4a<0.05
Escrezione di N con il liquame come % della quota ingerita79.7a71.1ab66.6ab61.2b<0.01
Bilancio azotato1-71.8c-29.1bc4.6ab50.6a<0.01
1 Bilancio azotato = N ingerito – N fecale – N urinario; * NS = non significativo;

Spesso ci si limita a considerare l’impiego di metionina rumino-protetta come uno “strumento” per aumentare la produzione e la qualità del latte, senza soffermarsi troppo sui miglioramenti di efficienza nutrizionale che ne derivano. Oggi è assolutamente necessario valutare tali aspetti per i benefici economici che ciò comporta, ma anche per le ricadute positive sulla salute e sulla fertilità delle nostre vacche. Da questo nuovo studio emerge chiaramente che l’utilizzo di metionina microincapsulata è un prezioso strumento che permette di ridurre le concentrazioni di azoto nella dieta (ed i suoi costi), garantendo ottimi risultati in termini di copertura dei fabbisogni e di bilanciamento amminoacidico, ma anche che permette di ridurre l’impatto ambientale dell’allevamento bovino, consentendo una produzione di latte efficiente e sostenibile.

 

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Bibliografia

Spek, J.W.; Dijkstra, J.; van Duinkerken, G.; Hendriks, W.H.; Bannink, A. Prediction of urinary nitrogen and urinary urea nitrogen excretion by lactating dairy cattle in northwestern Europe and north America: A Meta-Analysis. J. Dairy Sci. 2013, 96, 4310–4322.

Nadeau, E.; Englund, J.E.; Gustafsson, A.H. Nitrogen efficiency of dairy cows as affected by diet and milk yield. Livest. Sci. 2007, 111, 45–56.

Cho, J.; Overton, T.R.; Schwab, C.G.; Tauer, L.W. Determining the amount of rumen-protected methionine supplement that corresponds to the optimal levels of methionine in metabolizable protein for maximizing milk protein production and profit on dairy farms. J. Dairy Sci. 2007, 90, 4908–4916.

King, L., Wickramasinghe, J., Dooley, B., McCarthy, C., Branstad, E., Grilli, E., Baumgard, L., Appuhamy, R. Effects of microencapsulated methionine on milk production and manure nitrogen excretion of lactating dairy cows. Animals. 2021, 11, 3545.

White, R.R. Increasing energy and protein use efficiency improves opportunities to decrease land use, water use, and greenhouse gas emissions from dairy production. Agric. Syst. 2016, 146, 20–29.

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