Uno studio sulla relazione tra le caratteristiche produttive, il tenore di cellule somatiche e l’indice di temperatura-umidità nella Bufala Mediterranea Italiana.
Lo stress da caldo si verifica quando un organismo non è in grado di dissipare in modo adeguato calore per mantenere il suo equilibrio termico corporeo (Bernabucci et al. 2014). Questo fenomeno incide notevolmente sull’economia di un’azienda zootecnica in quanto le temperature elevate riducono l’assunzione di sostanza secca, le produzioni quali quantitative di latte, l’accrescimento e la fertilità di una specie (Hansen 2009; Rhoads et al. 2009; Pragna et al. 2016; Bagath et al. 2019; Summer et al. 2019). Il riscaldamento globale, tematica di grande importanza oggigiorno, sta dando ancora più rilievo a tale problematica, in quanto, nei prossimi anni, le temperature medie terrestri subiranno ulteriori aumenti.
Per lo studio dello stress da caldo negli animali da latte, è stato messo appunto l’Indice temperatura-umidità (THI), un singolo valore che rappresenta gli effetti combinati della temperatura e dell’umidità (Bohmanova et al. 2007; Herbut et al. 2018).
Nelle vacche da latte l’utilizzo del THI ha messo in evidenza come lo stress da caldo condizioni le produzioni e la qualità del latte (Bernabucci et al. 2010; Nasr e El-Tarabany 2017; Maggiolino et al. 2020).
Nel mondo bufalino, invece, questo aspetto non è ancora abbastanza chiaro, ma secondo alcuni autori (Koga et al. 2004; Marai e Haeeb 2010), anche in questa specie alti valori di THI influenzano notevolmente il benessere e la produttività a causa di specifiche peculiarità anatomiche, come la presenza di poche ghiandole sudoripare, pelle scura e rari peli sul corpo (Das et al. 1999; Mishra et al. 2021). Non va dimenticato, però, che i bufali sono maggiormente distribuiti a latitudini caratterizzate da clima caldo-umido (zone tropicali e sub-tropicali) e per questo hanno sviluppato col tempo meccanismi difensivi come una grande quantità di melanina e di ghiandole sebacee che, rispettivamente, fanno sì che i raggi ultravioletti non riescano ad attraversare il derma (Shafie 1985) e , attraverso il sebo secreto e sciolto dalle alte temperature, riflettano i raggi solari (Shafie e El-Khair 1970).
Nonostante i bufali siano perfettamente adattati al clima caldo-umido, mostrano particolare sofferenza alle alte temperature, e in particolare all’esposizione ai raggi solari diretti. Pertanto, vista la poca chiarezza in merito, lo scopo di questo studio è stato quello di valutare l’influenza della temperatura e dell’umidità (utilizzando l’indice THI) sulla produzione quali-quantitativa di latte e sulla conta delle cellule somatiche (SCC) nelle bufale primipare e pluripare durante la lattazione.
Lo studio è stato condotto su una popolazione di 808 bufale e sono stati monitorati i dati produttivi e climatici da gennaio 2018 a febbraio 2019. Le caratteristiche produttive prese in esame sono state la produzione di latte (MY, kg/d), la percentuale di proteine (PP), la percentuale di grasso (FP) e la conta delle cellule somatiche (SCC). Tali parametri sono stati confrontati sia in funzione dei diversi valori di THI che in funzione delle caratteristiche specifiche degli animali stessi, come stadio di lattazione (SOL) (sono state create 11 classi basate sui giorni di lattazione: classe 1 da 4-30 giorni, classe 2 da 31-60 giorni, classe 3 da 61-90 giorni, classe 4 91-120 giorni, classe 5 da 121-150 giorni, classe 6 da 151-180 giorni, classe 7 da 181-210 giorni, classe 8 da 210-240 giorni, classe 9 da 241-270 giorni, classe 10 da 271-300 giorni, classe 11 da 301-365giorni), stagione di parto (Autunno, Inverno, Primavera, Estate) e ordine di parto (gli animali sono stati raggruppati in 5 classi dove la classe 5 includeva gli animali al quinto parto e successivi).
La temperatura ambientale e l’umidità relativa (ET e RH, rispettivamente), registrate da una stazione meteorologica distante 1 km dall’azienda, sono state utilizzate per calcolare l’indice THI mediante la formula di Vitali del 2009:
THI= (1.8*ET+ 32) – [(0.55- 0.55* RH) ]* [(1.8* ET)+(32- 58) ]
ET = temperatura ambientale espressa in gradi Celsius
RH = umidità relativa espressa come frazione dell’unità. Il (1,8× ET+ 32) è usato per la conversione da gradi Celsius a Fahrenheit
I valori medi mensili del THI durante il periodo sperimentale possono essere osservati nella Figura 1.
Figura 1 – Andamento dei valori medi mensili del THI durante il periodo sperimentale.
I dati produttivi registrati sono raffigurati nelle Figure 2 e 3 (3.1A,3.1B e 3.1C) e rappresentano, rispettivamente, la quantità di latte prodotto (MY) e l’andamento del contenuto in proteine, grasso e cellule somatiche nelle 5 classi di ordine di parto e nelle classi secondo la distanza dal parto.
Figura 2 – Andamento della curva di lattazione secondo stadio di lattazione e ordine di parto.
Come previsto, le bufale pluripare hanno avuto una produzione maggiore rispetto alle primipare fino a circa 200 giorni di lattazione, con un picco produttivo a circa 46 ± 9 giorni (Figura 2). La Figura 3 conferma dei dati già noti per la specie bufalina, infatti, il contenuto di grasso risulta aumentare durante la lattazione e, in media, è risultato più alto per le primipare rispetto alle pluripare. L’andamento del contenuto proteico è risultato speculare alla produzione di latte (Figura 3 B), con valore minimo intorno agli 80 giorni di lattazione e valore più alto a circa 200 giorni dal parto. Le cellule somatiche (Figura 3C) risultano aumentare con l’aumentare della distanza dal parto in tutte le 5 categorie, riportando piccole differenze alla fine della lattazione in funzione dell’ordine di parto.
Figura 3 – Andamento della percentuale di grasso e proteine e della conta di cellule somatiche secondo stadio di lattazione e ordine di parto.
Dall’interazione tra i parametri produttivi e l’indice THI sono emerse numerose significatività. Infatti, è risultato che le percentuali di grasso e proteine nel latte sono correlate negativamente alla variazione del THI, e nello specifico quando si riscontrano valori di THI superiori a 69 o inferiori a 47, con un effetto più marcato negli animali più giovani (Figura 4).
Figura 4 – Andamento della percentuale di grasso e proteine in relazione ai valori di THI e ordine di parto.
Inoltre, è stato osservato un effetto negativo del THI sulla quantità del latte prodotto a valori inferiori a 59, suggerendo che le basse temperature e l’umidità possono avere un effetto negativo sulla produzione di latte (Figura 5). Questo aspetto è in contrapposizione alla specie bovina che presenta una maggiore resistenza ai climi freddi e mal tollera i climi caldi (Nasr M 2017, Pragna et al. 2017, Ekine-Dzivenu et al. 2020). Altra relazione interessante è emersa dal confronto tra i valori di THI e le cellule somatiche, che tendono ad innalzarsi a THI˃69 e THI˂ 47 (Figura5).
Figura 5 – Andamento della produzione giornaliera di latte (MY) e delle cellule somatiche (SCS) in relazione THI e dell’ordine di parto.
La nostra scoperta più interessante, tuttavia, è stata rilevare la maggiore suscettibilità dei bufali a bassi valori di THI. Questo fenomeno può essere spiegato se si prendono in considerazione le caratteristiche anatomiche di questa specie, riconducibili proprio all’origine tropicale e già evidenziate all’inizio del lavoro (ad esempio, la presenza di pochi peli). In particolare, quando i bufali sono sottoposti a stress da freddo, hanno bisogno di utilizzare le riserve energetiche per mantenere l’omeostasi termica, a discapito della produzione di latte. Nel nostro lavoro, tale fenomeno, risulta più marcato nelle primipare, probabilmente perché risentono maggiormente del bilancio energetico negativo post partum e non riescono a adattare la loro temperatura corporea (Janovic e Drackley 2010; Yehia e al. 2020). Per quanto riguarda la composizione del latte, sono stati osservati cambiamenti significativi nel contenuto in grasso e proteine in relazione al THI, specialmente per valori di THI superiori a 62. Ciò è in disaccordo con precedenti studi effettuati nei bovini, in cui è stata evidenziata una riduzione delle percentuali di grasso e proteine come conseguenza dello stress termico (Arieli et al. 2004; Rejeb et al. 2012; Bernabucci et al. 2015; Nasr e El-Tarabany 2017).
Inoltre, è interessante notare che valori più alti di SCS sono stati registrati a valori di THI <51 e > 69. Questa constatazione può suggerire un effetto sia dello stress da caldo che da freddo sulla salute della ghiandola mammaria, influenzando alla fine la sua suscettibilità alla mastite come riportato nei bovini da latte (Alhussien e Dang 2018).
In conclusione, il nostro lavoro è il primo che ha studiato l’effetto del THI sulla produzione di latte e sul contenuto in cellule somatiche nella bufala mediterranea italiana, in quanto precedenti studi hanno solo suggerito un limite oltre il quale le bufale mostrano stress da calore. Anche se il nostro lavoro ha evidenziato possibili effetti negativi in condizioni di basse temperature, non sono ancora disponibili informazioni dettagliate sul possibile stress causato da un basso valore di THI in questa specie. Secondo il nostro studio, per ora, si può solo suggerire un range ottimale di THI per questa specie alle nostre latitudini (tra 59 e 63), anche se valori di THI inferiori a 62 sono stati responsabili di qualche effetto sfavorevole, in particolare nelle primipare. Questo importante aspetto, sottolinea che l’entità dell’effetto del THI dipende in gran parte dall’ordine di parto; infatti, le bufale primipare sono risultate più sensibili delle pluripare, soprattutto per il contenuto di grasso, proteine e per la quantità di cellule somatiche. Ad oggi, quindi, sono necessari maggiori studi che incrementino la quantità di dati da diverse aziende e realtà differenti che permettano di chiarire e definire meglio l’influenza di valori limite di THI sul benessere e sulle produzioni della specie bufalina in condizioni di allevamento intensivo.
Sinossi di: Roberta Matera, Alessio Cotticelli, Mayra Gómez Carpio, Stefano Biffani, Francesco Iannacone, Angela Salzano & Gianluca Neglia (2022), Relationship among production traits, somatic cell score and temperature–humidity index in the Italian Mediterranean Buffalo, Italian Journal of Animal Science, 21:1,551-561, DOI:10.1080/1828051X.2022.2042
Progetto BIG- Bufala Mediterranea Italiana – tecnologie innovative per il miglioramento genetico.
A cura di: Dr. Francesco Iannaccone1, Dr. Roberta Matera2 e Dr. Alessio Cotticelli2.
1 – Dipartimento di Scienze Agro-Ambientali e Territoriali (DISAAT), Università di Bari Aldo Moro
2 – Dipartimento di Medicina Veterinaria e Produzioni Animali, Università degli Studi di Napoli Federico II
