Negli ultimi anni, come già noto, la preoccupazione associata alle sempre più alte esigenze produttive legate a standard qualitativi elevati ha generato diversi dibattiti per la necessità per far fronte a queste richieste in maniera naturale ed in equilibrio con l’ambiente. Da diversi anni sono già diffusi i probiotici, microrganismi vivi in grado di esercitare funzioni benefiche sull’organismo, ma forse non è ancora nota la possibilità di utilizzare anche matrici fermentative e postbiotici.

L’evoluzione delle tecniche analitiche e lo sviluppo della metabolomica (lo studio sistematico delle uniche impronte chimiche lasciate da specifici processi cellulari) ha portato alla nascita del concetto di POSTBIOTICI, ovvero metaboliti prodotti dalla fermentazione operata da microrganismi vivi (probiotici) che possono essere utilizzati per manipolare in modo diretto e specifico il microbiota. Questo concetto nasce dagli studi effettuati sul ruolo dei suddetti metaboliti, ovvero molecole biologicamente attive, e dei loro effetti sul profilo metabolico del microbiota in condizioni patologiche.

Alcuni di questi metaboliti vengono già naturalmente prodotti all’interno dell’intestino dell’animale; infatti, è importante notare che la gran parte dei microrganismi che vivono nell’intestino non vengono in diretto contatto con le cellule epiteliali perché sono localizzati in una regione ricoperta da muco intestinale che forma sia una barriera ma anche un supporto per i batteri stessi. In questo modo la gran parte delle interazioni non avvengono tra di loro ma tra i loro prodotti metabolici, i cosiddetti postbiotici.

Schema della relazione tra probiotici, prebiotici, post-biotici e microbiota a livello del lume intestinale (da Klemashevich et al., 2016, mod.).

I nutrienti derivati dalla dieta vengono fermentati all’interno dell’apparato digerente tramite i batteri, i quali rilasciano una serie di molecole che sono importanti per un corretto funzionamento dell’organismo, queste sono ad esempio molecole immunomodulanti, peptidi, antimicrobici, enzimi digestivi, acidi organici, ecc. Ogni microrganismo è in grado geneticamente di generare una serie di metaboliti che produrrà solamente se troverà le condizioni più idonee.

Il processo produttivo dei postbiotici prevede la scelta di substrati specifici in base al metabolita bersaglio da far produrre al microrganismo (batterio, fungo o lievito); questi prodotti saranno composti bioattivi con diverse capacità ed attività sul sistema digerente ed immunitario. È importante sottolineare che, vista la complessità delle vie metaboliche esistenti, il prodotto finale delle fermentazioni dei probiotici sarà utilizzato nella sua totalità in modo da sfruttare l’intero bagaglio produttivo dei microrganismi, anche se precedentemente pilotato e specifico.

Tra i postbiotici più importanti ricordiamo:

  • Acidi grassi volatili (AGV) come l’acido propionico che si sviluppa nello stomaco del ruminante durante la digestione ad opera della degradazione degli estratti inazotati con produzione di lipidi e sostanze utili per l’incremento ponderale.
  • Acido lattico prodotto da diversi ceppi di Lattobacilli. È considerato favorevole all’intestino poiché inibisce lo sviluppo di altri microrganismi e favorisce l’eliminazione di tossine prodotte da batteri proteolitici.
  • Enzimi digestivi prodotti, ad esempio, da funghi (Aspergillus oryzae) e bacillaceae come proteasi, lipasi, amilasi che supportano la digestione di proteine, grassi e zuccheri; nonché l’enzima lattasi che contribuisce alla digestione ed alla diminuzione dell’intolleranza al lattosio riducendo così episodi patologici (es. diarrea).

La possibilità quindi di additivare la razione con postbiotici e/o matrici fermentative (substrati che sono stati fermentati con postbiotici) offre numerosi vantaggi, soprattutto se somministrati ad animali deboli o in presenza di squilibri della microflora, fatto purtroppo ad oggi molto frequente viste le richieste di crescita e produttive che ci troviamo a fare agli animali.

La loro inclusione in funzione della loro solubilità, digeribilità e capacità di formare gel, porta ad un miglioramento dell’idrolisi dei componenti della dieta, come ad esempio il lattosio, l’amido, la fibra e altre sostanze nutritive, migliorando la digeribilità e l’assorbimento. Inoltre, questa inclusione benefica stimola l’immunità umorale contro patogeni specifici sopprimendo per esempio la risposta immunitaria pro-infiammatoria, dannosa per l’accrescimento del vitello. L’uso di postbiotici risulterebbe vantaggioso, inoltre, perché consentirebbe di limitare la somministrazione di batteri vivi o di complessi potenzialmente patogeni non noti, come avviene ad esempio durante il trapianto di microbiota fecale (Ojeda et al., 2016).

La biogenesi delle molecole attive dei prodotti Akron, anche se particolarmente complessa, è chiaramente individuabile poiché i microrganismi, infatti, sono degli ottimi “laboratori di produzione” di queste molecole, se si conoscono bene le loro caratteristiche strutturali ed il loro metabolismo.

Infine, i microrganismi ed i loro enzimi attraverso la biotecnologia possono essere trasformati in strutture altamente specifiche per la produzione di altre sostanze preziose, come polifenoli derivati dalla fermentazione di strutture vegetali (ad esempio liquirizia, curcuma ecc.), che vantano una serie di pregi metabolici a dir poco significativi, come ad esempio la soia fermentata, ricca di peptidi i quali esaltano il suo profilo nutrizionale aumentando il benessere dell’apparato digerente e del fegato.

Prospettive future per la corretta gestione dei vitelli 

Strategie per intervenire sul microbiota e migliorare la funzionalità del tratto digerente nelle prime fasi di vita 

I vitelli, specialmente appena nati, ma anche nella delicata fase di svezzamento, sono suscettibili alle problematiche gastrointestinali.

Lo sviluppo del tratto gastrointestinale (GIT) è un processo altamente dinamico che viene influenzato da fattori genetici e ambientali, dalla nutrizione e dal concomitante sviluppo delle comunità microbiche intestinali.

L’uso di additivi per mangimi contenenti microrganismi vivi (probiotici) e/o loro metaboliti è la risposta alle richieste di utilizzo di sostanze “naturali” che promuovono la crescita per:

  • ridurre il più possibile lo stress di tipo nutrizionale, immunologico e psicologico che l’animale si trova ad affrontare nella fase di svezzamento;
  • migliorare le prestazioni degli animali.

Lo scopo principale dell’utilizzo di tali additivi nelle diete dei giovani ruminanti è limitare lo sviluppo dei disturbi e disordini della microflora, legati soprattutto alla dieta dei vitelli pre-svezzamento la quale viene gradualmente modificata con l’introduzione di mangimi solidi.

Lo svezzamento è l’evento più significativo nella vita di un vitello date le condizioni di stress di tipo nutrizionale, immunologico e psicologico. Il latte della madre, molto ricco in proteine nobili, grassi e lattosio (molto digeribili), viene sostituito da un alimento a base di carboidrati e amido meno digeribili, con proteine di minor valore nutrizionale e grassi addizionati di minor qualità. Questi cambiamenti nella dieta sembrano avere effetti importanti sul microbioma del vitello e portano ad una notevole modifica dell’anatomia e fisiologia dell’apparato digerente che può generare con grande frequenza turbe digestive e diarree. La possibile diminuzione della digeribilità della razione porta a un maggior transito di materiale indigerito che funge da substrato di fermentazione e crescita dei batteri patogeni nel colon, cambiando il pH dell’ambiente e riducendo la quantità di acidi grassi volatili nel rumine ed il loro assorbimento.

Inoltre, in questa fase il sistema immunitario attivo del vitello è spesso compromesso (vaccinazioni, patologie specifiche, condizioni parafisiologiche, stati di malnutrizione o scorretta alimentazione), mentre l’immunità passiva fornita dal colostro della madre si esaurisce mettendo il giovane animale nelle condizioni di maggior suscettibilità alle infezioni batteriche e virali, che possono causare diarrea.

È quindi chiaro che il sistema immunitario è un meccanismo complesso che, oltre ad avere bisogno di diversi micronutrienti per il suo corretto funzionamento e sviluppo, possiede una forte interazione con il microbiota.

Fattori che influenzano la costituzione e lo sviluppo iniziale delle comunità microbiche in tutto il GIT dei vitelli neonati.

Inoltre, in questo periodo il vitello è sottoposto allo stress psicologico dovuto all’allontanamento dalla madre, al mescolamento con altri animali e alla formazione di gerarchie sociali nel gruppo. La relazione tra stress psicofisico e difese immunitarie basse esiste, è molto complessa ed è, in parte, non ancora del tutto nota.

Tuttavia, appare evidente che uno stress psicologico o fisico è spesso associato ad un’alterazione del numero e del tipo di globuli bianchi, così come delle sostanze difensive da essi prodotte (citochine, interferoni ecc.), portando a una complessiva riduzione della capacità dell’organismo di difendersi dai patogeni. I vitelli diventano quindi sensibili all’aggressione di malattie virali e batteriche, parzialmente dipendenti e associate ai componenti della dieta.

L’omeostasi (equilibrio) degli ecosistemi microbici intestinali è quindi di fondamentale importanza per il mantenimento delle funzioni del tratto gastrointestinale, e i suoi effetti si estendono spesso ad altri organi e tessuti. Un microbiota intestinale sano previene la colonizzazione di agenti patogeni estranei e migliora il sistema immunitario dell’ospite attraverso le interazioni tra antigeni e cellule immunitarie durante la fase iniziale della vita.

Alla luce di queste necessità, le formulazioni Akron rappresentano una valida soluzione poiché si differenziano per la presenza di complesse ed uniche molecole ad azione benefica derivate da anni di ricerca e sviluppo e collaborazioni, a supporto di un futuro sano e in equilibrio.

Per avere maggiori informazioni è possibile contattare l’ufficio tecnico di Akron s.r.l. scrivendo a ufficio.tecnico@akronbio.com o chiamando il numero 3473845323 (Dott.ssa Francesca Frigerio TECHNICAL SALES REPRESENTATIVE).

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