Ridurre il metano dai ruminanti? Le erbe aromatiche potrebbero essere la chiave

Come gli approcci “omici” possono guidare una zootecnia più sostenibile

Si prevede che la domanda globale di prodotti zootecnici raddoppierà entro il 2050 (Rojas-Downing et al., 2017). Di conseguenza, la produzione animale si è espansa in tutto il mondo, diventando un’attività ad alta produttività che prevede l’allevamento di un numero limitato di animali e la fornitura di un’alimentazione adeguata a ottenere la massima produttività (Lam et al., 2019).

Inoltre, l’allevamento di animali da latte si è intensificato rapidamente negli ultimi 50 anni. L’aumento della produzione di gas serra (GHG) e i loro effetti negativi sui cambiamenti climatici sono la principale preoccupazione per ricercatori e cittadini di tutto il mondo. Il metano (CH₄) è considerato il secondo gas serra antropogenico dominante, subito dopo la CO₂, in termini di potenziale di riscaldamento globale e quantità (Olivier et al., 2017). Si stima che i gas serra derivanti dall’agricoltura animale rappresentino il 14,5% delle emissioni globali, un volume pari a quello del settore dei trasporti (Kristiansen et al., 2021). L’Agenzia per la Protezione Ambientale degli Stati Uniti (EPA) ha affermato che il CH₄ generato dalla fermentazione enterica copriva il 20% della produzione totale di CH₄ da risorse antropiche. Si stima che oltre il 90% del CH₄ generato attraverso il processo di fermentazione enterica fosse distribuito tra gli animali da allevamento.

Sono state sviluppate diverse strategie per ridurre le emissioni di CH₄ dai ruminanti, tra cui alterazioni della dieta, selezione genetica degli animali, manipolazione con microbiota ruminale naturale, immunizzazione degli animali, modifiche del rumine, integrazione con additivi per mangimi (naturali o sintetici), composti anti-metanogeni, lipidi, oli essenziali e altri composti chimici (Negussie et al., 2017). Queste strategie di mitigazione del CH₄ sono tecnicamente possibili, ma presentano enormi ostacoli alla loro attuazione. L’uso di antibiotici come additivi per mangimi è vietato dall’Unione Europea (UE) dal 2006, dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) dal 2017 e dal Ministero dell’Agricoltura e degli Affari Rurali della Repubblica Popolare Cinese dal 2020 (Zheng et al., 2025).

I ricercatori devono quindi ricercare componenti alternativi da utilizzare come additivi per mangimi, tenendo conto della sicurezza degli animali e dei prodotti alimentari di origine animale, nonché dell’impatto dei cambiamenti climatici per una produzione zootecnica sostenibile (Lambo et al., 2024).

Recentemente, l’interesse verso l’utilizzo di risorse naturali come additivi per mangimi, come diverse erbe o piante aromatiche, estratti e oli vegetali e alghe marine, è in aumento e queste strategie sono molto promettenti (Adegbeye et al., 2020). Menta e curcuma appartengono rispettivamente alla famiglia delle Lamiaceae e Zingiberaceae, mentre Eupatorium e tarassaco appartengono alla famiglia delle Asteraceae. Le erbe della famiglia delle Lamiaceae rivestono un’importanza significativa nel campo dell’alimentazione dei ruminanti. Menta e curcuma sono coltivate in tutto il mondo, mentre eupatorium e tarassaco si trovano principalmente in Asia, Europa e Nord America. Tutte queste erbe sono perenni, ampiamente coltivate e disponibili in Cina. Eupatorium e tarassaco vantano una lunga e ricca storia di utilizzo come medicina complementare e alternativa, per promuovere la salute dell’apparato digerente. È stato riportato che i componenti bioattivi delle erbe aromatiche possiedono proprietà antiossidanti, antibatteriche, antimicotiche e antimetanogeniche (Grigore-Gurgu et al., 2025). L’interazione tra i metaboliti delle erbe e il microbioma può regolare i prodotti finali della fermentazione ruminale, in particolare gli acidi grassi volatili (Gholif e Olafadehan, 2021). Menta e curcuma sono state utilizzate per migliorare la digeribilità e modificare le caratteristiche di fermentazione dei ruminanti (Amosu et al., 2020; Farghaly e Abdullah, 2021; Sudarman et al., 2025), ma i dati sugli effetti di eupatorium e tarassaco sulla nutrizione dei ruminanti sono limitati. Tuttavia, la ricerca sull’interazione tra i componenti bioattivi delle erbe aromatiche e il microbioma ruminale per modificare le caratteristiche di fermentazione e mitigare le emissioni di metano è estremamente limitata.

Un lavoro pubblicato nel 2025 da Ahmed e co-autori sulla rivista Environmental Research ha valutato le prospettive, i meccanismi e l’efficacia delle erbe di menta, curcuma, eupatorium e tarassaco nel ridurre l’emissione di metano enterico nei ruminanti in vitro. Inizialmente, sono state determinate le caratteristiche di fermentazione in vitro delle erbe, sia come substrati che come additivi, con TMR. Successivamente, le erbe sono state studiate per i possibili meccanismi di riduzione dell’emissione di metano attraverso la metabolomica (basata su cromatografia liquida accoppiata con spettrometria di massa ad alta risoluzione) e l’analisi metagenomica 16s per la diversità microbica e sua modulazione.

Risultati principali: chi funziona davvero e quindi rappresenta un buon candidato?

Menta (Mentha canadensis L.), curcuma (Curcuma longa L.), eupatorium (Eupatorium fortunei Turcz.) e tarassaco (Taraxacum officinale) sono stati selezionati per due distinte fermentazioni in vitro, inizialmente come substrati e poi come additivi con TMR (controllo) al livello dell’1% e del 3%, e valutati in termini di nutrienti convenzionali, caratteristiche di fermentazione, metabolomica e diversità microbica. L’esperimento è stato condotto con un disegno sperimentale a blocchi completamente randomizzati, che includeva tre prove per ciascun trattamento, dove i trattamenti sono considerati effetti fissi e le prove come effetto casuale.

La curcuma conteneva più CP e meno NDF, ADF ha mostrato una maggiore degradazione in vitro della sostanza secca (IVDMD) (g/kg), AGV totali (mM) ma ha prodotto meno CH₄ (ml/g) sia come substrati che come additivi. L’eupatorium ha prodotto più H₂ (ml/g) e CH₄ (ml/g), contenendo meno propionato (P < 0.05). Flavone, succinato e acido 2-idrossicinnamico erano i metaboliti comuni presenti in tutte e quattro le erbe. Lachnospiraceae, Prevotellaceae, Succinivibrionaceae, Oscillospiraceae e Selenomonadaceae erano le famiglie più dominanti. Le Succinivibrionaceae, nel fluido ruminale trattato con curcuma, utilizzavano H₂ per produrre propionato; di conseguenza, la quantità di H₂ disponibile per la metanogenesi è diminuita, consentendo a questa erba di ridurre il metano in misura maggiore rispetto ad altre. Nel complesso, l’inclusione del 3% di curcuma con TMR è la migliore sia in termini di degradazione della sostanza secca che di potenziale mitigazione del metano.

Conclusioni e prospettive future

Il risultato di questo studio conferma che le erbe aromatiche menta, curcuma, eupatorium e tarassaco possono essere utilizzate come additivi per mangimi per ridurre il metano emesso dai ruminanti senza ostacolare la degradazione degli alimenti. Il livello di inclusione delle erbe al 3% nel TMR è migliore dell’1%, in termini di degradazione della sostanza secca, produzione di acidi grassi volatili e riduzione del metano.

I componenti bioattivi di queste erbe, in particolare succinato, flavone, curcumina, demetossicurcumina, vanillina, acido malico e acido caffeico, hanno aumentato l’abbondanza relativa dei generi Lachnospiraceae, Prevotellaceae, Succinivibrionaceae, Oscillospiraceae e Selenomonadaceae durante la fermentazione ruminale. Tali specie batteriche utilizzano idrogeno per generare propionato, riducendo così la quantità di idrogeno disponibile per la metanogenesi. Tra le quattro erbe, la curcuma può ridurre maggiormente il metano grazie alla maggiore modulazione della famiglia microbica Succinivibrionaceae.

La presente nota è una sintesi del seguente articolo scientifico, in cui è riportata tutta la letteratura citata: Ahmed, S., Wu, J., Liu, Z., Jiang, A., Pu, X., Zhou, C., Lukuyu, B.A., Kang, J., & Tan, Z. (2025). Nutriomics-specific chromatogram of aromatic herbs to mitigate methane emission through in vitro ruminal fermentation. Environmental Research, 283, 122172. doi.org/10.1016/j.envres.2025.122172.

 

Autori

Gruppo editoriale ASPA – Giuseppe Conte, Alberto Stanislao Atzori, Fabio Correddu, Luca Cattaneo, Gabriele Rocchetti, Antonio Natalello, Sara Pegolo, Aristide Maggiolino, Antonella Della Malva, Giulia Gislon, Manuel Scerra.