L’espansione del settore zootecnico, guidata dall’aumento della popolazione umana e dalla crescente domanda di prodotti di origine animale, ha portato a un incremento significativo delle emissioni globali di gas serra, principalmente metano (CH4) e anidride carbonica (CO2) (Baldi e Gottardo, 2017).
Questi gas, prodotti in gran parte dai processi enterici dei ruminanti, contribuiscono al riscaldamento globale. Le strategie innovative finalizzate a mitigare tali emissioni si concentrano sulla riduzione della produzione di CH4 attraverso l’uso di additivi alimentari naturali e probiotici.
I semi di Delonix regia (Albero di fuoco), particolarmente ricchi di tannini e saponine, hanno dimostrato di ridurre la produzione di CH4 nei ruminanti, migliorando al contempo l’efficienza della fermentazione (Patra e Saxena, 2010). Inoltre, i probiotici, come Pediococcus acidilactici BX-B122 e Bacillus coagulans BX-B118, possono abbassare ulteriormente la produzione di CH4 attraverso modificazioni della microflora intestinale e il miglioramento dei processi di fermentazione ruminale (Reuben et al., 2022).
Questo studio mira a simulare in vitro e valutare il potenziale impatto dell’integrazione di semi di Delonix regia e probiotici nella dieta di ovini e bovini, analizzando i parametri di digeribilità e la produzione di gas serra. L’obiettivo è proporre un approccio innovativo e sostenibile per ridurre l’impatto ambientale del settore zootecnico.
I semi di Delonix regia sono stati raccolti, triturati e inclusi nelle razioni in proporzioni crescenti (0%, 6%, 12%, e 18%). I probiotici, aggiunti alla dose di 0,2 mL/g di sostanza secca, sono stati adiuvati alle diete per valutare i loro effetti sinergici. Le razioni sono state analizzate chimicamente per determinare i parametri chimici e nutrizionali delle stesse, al fine di valutarne la potenziale digeribilità. La fermentazione in vitro è stata condotta utilizzando l’inoculo ruminale raccolto da bovini e ovini, incubato con le differenti diete sperimentali per 48 ore. Durante la fermentazione, la produzione totale di gas è stata misurata a intervalli regolari utilizzando un manometro digitale, mentre le concentrazioni di CH4, CO2 e H2S sono state analizzate con un rilevatore portatile. Al termine del processo di digestione sono state ripetute le analisi per il profilo chimico e nutrizionale della razione al fine di valutarne la componente non digerita.
Considerando che la produzione totale di gas e il tasso di produzione di gas sono indicatori chiave per valutare la degradabilità del mangime e la funzionalità della microflora ruminale in relazione alla dieta (Faniyi et al., 2021), i risultati hanno mostrato che gli ovini hanno prodotto una quantità di gas totale superiore rispetto ai bovini. Questa differenza è probabilmente attribuibile alle variazioni nella carica microbica e nei percorsi metabolici specifici delle due specie (Aderinboye et al., 2016; Vallejo-Hernández et al., 2018). L’inclusione crescente di semi di Delonix regia nella dieta ha determinato un aumento significativo della produzione totale di gas, con l’effetto massimo osservato al livello di inclusione del 18% (Soltan et al., 2021). Tuttavia, i probiotici hanno dimostrato di migliorare la digeribilità e la disponibilità dei nutrienti, come evidenziato dalla produzione più elevata di gas totale nelle diete prive di semi di Delonix regia ma arricchite con probiotici (Reuben et al., 2022a).
Per quanto riguarda il CH4, gli ovini hanno mostrato una maggiore produzione rispetto ai bovini, un risultato attribuibile alla più elevata presenza di microrganismi metanogeni nel loro succo ruminale (Alvarado-Ramírez et al., 2023). Le diete contenenti probiotici hanno però ridotto significativamente le emissioni di metano, grazie alla capacità dei probiotici di inibire i microrganismi responsabili della produzione di questo gas (Choudhury et al., 2022). Inoltre, l’aumento dell’inclusione di semi di Delonix regia ha contribuito a ridurre le emissioni di CH4 grazie alla presenza di tannini e saponine, composti naturali che ostacolano l’attività dei microrganismi metanogeni e dei protozoi (Patra e Saxena, 2010; Cardoso-Gutierrez et al., 2021). La produzione di CO2 è risultata maggiore negli ovini rispetto ai bovini, suggerendo una minore attività microbica (Haarstad et al., 2006).
L’inclusione di probiotici ha ritardato la produzione di CO2, come suggerito da studi precedenti (Techtmann et al., 2009). Per quanto riguarda la produzione di H2S, questa è stata maggiore nei bovini rispetto agli ovini (Shah et al., 2020). Le diete con probiotici hanno ridotto la formazione di H2S, probabilmente limitando la disponibilità di idrogeno necessario alla sua sintesi (Doyle et al., 2019). La degradabilità della materia secca è risultata maggiore con l’aumento dell’inclusione di semi di Delonix regia, suggerendo un incremento della disponibilità di nutrienti (Soltan et al., 2021). Inoltre, le diete contenenti probiotici hanno favorito un aumento nella sintesi di acidi grassi a catena corta e nell’energia metabolizzabile, con valori massimi osservati nelle diete prive di semi di Delonix regia ma con probiotici (Wang et al., 2017).
Lo studio ha dimostrato che l’inclusione di semi di Delonix regia e probiotici nelle diete dei ruminanti ha effetti significativi e variabili sulla fermentazione e sulla degradabilità degli alimenti.
L’inclusione del 6% di semi, in combinazione con probiotici, è risultata ottimale per ridurre le emissioni di CH4 e H2S, migliorando al contempo la digeribilità della razione, la produzione di acidi grassi a catena corta e l’energia metabolizzabile. Tuttavia, un’inclusione più alta, come quella del 18%, ha aumentato le emissioni di gas serra, evidenziando un possibile limite massimo nell’uso di questi semi nella dieta dei ruminanti.
I risultati dello studio forniscono indicazioni promettenti per una gestione sostenibile delle emissioni di gas serra nella zootecnia e per il miglioramento della qualità nutrizionale delle diete somministrate agli animali.
La presente nota è una sintesi del seguente articolo scientifico, in cui è riportata tutta la letteratura citata: Elghandour, M. M. M. Y., Pacheco, E. B. F., Dada, O. A., De Palo, P., Maggiolino, A., & Salem, A. Z. M. (2024). The potential Impact of bacterial probiotics on ruminal greenhouse gases production in vitro of dietary Delonix regia seeds in rams and steers. Environmental Science and Pollution Research, 1-19.
Autore
Lucrezia Forte,
sotto la supervisione del 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
