Trattamento della farina di colza con Aspergillus niger: effetto della fermentazione sulla digeribilità, sull’accrescimento e su parametri sierici di suini in accrescimento

//Trattamento della farina di colza con Aspergillus niger: effetto della fermentazione sulla digeribilità, sull’accrescimento e su parametri sierici di suini in accrescimento

Trattamento della farina di colza con Aspergillus niger: effetto della fermentazione sulla digeribilità, sull’accrescimento e su parametri sierici di suini in accrescimento

Introduzione

La farina di soia rappresenta la fonte proteica più diffusa per l’alimentazione in zootecnia; tuttavia il costo crescente favorisce la ricerca di alternative e la farina di colza (rapeseed meal, RSM) rappresenta una delle materie prime sostitutive. La RSM rappresenta il residuo industriale dell’estrazione dell’olio di colza ed è principalmente composta di proteine, fibre e minerali ma la sua digeribilità, in particolare nelle specie non ruminante, è piuttosto scarsa a causa della presenza di sostanze anti-nutrizionali quali glucosinolati, acido fitico, tannini e fibre. I glucosinolati rappresentano la componente maggiormente tossica in quanto sono in grado di inficiare la palatabilità, la funzionalità renale ed epatica ed infine interferire con la biodisponibilità dello iodio. I fitati possono ridurre l’assorbimento di alcuni minerali e la digeribilità delle proteine. La fermentazione allo stato solido (solid state fermentation, SSF) è considerata idonea per la riduzione di queste sostanze indesiderate. Il fungo filamentoso Aspergillus niger è in grado di produrre enzimi in grado di degradare fitati e glucosinolati nella farina di colza. Alcuni studi riportano di una significativa riduzione delle concentrazioni di gossipolo nella farina di cotone e dell’incremento degli aminoacidi e della loro digeribilità dopo fermentazione di 72 ore. L’obiettivo dello studio presente è stato valutare la digeribilità della razione e l’accrescimento in suini in accrescimento alimentati con una dieta a base di farina di colza fermentata (fermented rapeseed meal, FRSM).

Materiali e metodi

Un substrato contenente 70% di RSM e 30% di crusca di frumento era inoculato con A. niger CICC 41 258 e fermentato in incubatore a 32°C per 72h e poi conservato a temperatura ambiente fino al mescolamento con la razione. La razione di base era costituita da farina di mais e soia, sostituita nella quota del 10% o da RSM non fermentata o da RSM fermentata, per un totale di due gruppi trattamento ed un controllo. Nei soggetti sperimentali era misurato l’accrescimento medio giornaliero (average daily gain, ADG), l’ingestione media giornaliera (average daily feed intake, ADFI) ed il tasso di conversione alimentare (feed conversion ratio, FCR). Comparando le analisi chimico-centesimali su campioni di alimento e di feci si ottenevano informazioni sulla digeribilità della razione. Si prelevavano campioni di sangue per le determinazioni biochimico-cliniche su siero.

Risultati

La FRSM conteneva una quota maggiore di proteina grezza, peptidi a corta catena, Calcio, fosforo ed aminoacidi (eccetto Istidina), rispetto alla RSM non fermentata. Lipidi grezzi, NDF, ADF, glucosinolati ed isotiocianati diminuivano nella FRSM rispetto alla RSM.

L’ADFI non differiva tra i gruppi durante tutto il periodo di trattamento, ma i suini alimentati con FRSM mostravano maggior tasso di accrescimento ADG rispetto a quelli alimentati con RSM, senza differire dal controllo. La digeribilità della sostanza secca, del calcio, del fosforo e della proteina grezza era minore nel gruppo RSM, rispetto a FRSM e controllo.

Gli animali appartenenti al gruppo FRSM mostravano livelli sierici di AST e ALT minori rispetto al gruppo RSM; le concentrazioni di fosforo erano invece maggiori nel primo gruppo rispetto al secondo. Non si evidenziavano differenze tra le concentrazioni di ormoni tiroidei T3 e T4.

Discussioni e conclusioni

Il maggiore contenuto di proteina grezza nella FRSM rispetto alla RSM e la perdita di sostanza secca osservata dopo fermentazione potrebbero essere il risultato dell’utilizzo degli zuccheri fermentescibili ad opera degli enzimi di Aspergillus e degli altri microorganismi presenti nell’inoculo. L’aumento della quota di peptidi a corta catena rifletterebbe la degradazione proteica durante la fermentazione, mentre la perdita di istidina potrebbe essere dovuta all’utilizzo preferenziale di questo aminoacido da parte dell’inoculo. Dall’altro lato, la fermentazione ha condotto alla riduzione delle concentrazioni di glucosinolati ed isotiocianati, grazie all’utilizzo di glucosio e composti solforati da parte dei microrganismi; la degradazione dei fitati, invece, ha consentito la riduzione di tali composti dell’86%.

E’ stato dimostrato che suini alimentati con diete composte di RSM contenenti 1.65 μmol/g di glucosinolati hanno ADG ed FCR minori rispetto ai controlli. In questo studio, i suini alimentati con FRSM mostravano parametri sovrapponibili ai controlli, probabilmente a causa della ridotta quota di glucosinolati, isotiocianati ed altri composti indesiderati indotta dalle fermentazioni. Nello studio presente, non vi erano differenze significative tra gruppi in merito all’ingestione giornaliera, per cui il migliore tasso di accrescimento dei suini alimentati con FRSM era probabilmente dovuto alla maggiore digeribilità della razione. La digeribilità della proteina grezza, per esempio, era maggiore nella dieta contenente FRSM rispetto alla RSM non fermentata: ciò può essere dovuto alla presenza di fibra grezza non digeribile nel secondo gruppo di trattamento. Il contenuto in NDF e ADF nella farina di colza è maggiore che nella farina di soia, ma durante la fermentazione con inoculo tali frazioni sono degradate: il risultato consiste nel miglioramento della digeribilità della razione e della disponibilità di calcio e fosforo, rispetto alla RSM non fermentata. Non vi erano differenze nella digeribilità tra la FRSM e la razione di controllo.

Infine, i dosaggi degli ormoni sierici T3 e T4 non evidenziavano variazioni tra i gruppi di trattamento, ad indicare che la razione composta da FRSM non interferiva con la funzionalità tiroidea nei suini sperimentali.

I marker epatici AST ed ALT raggiungevano valori maggiori nel gruppo alimentato con RSM non fermentata, mentre erano sovrapponibili a quelli del gruppo controllo nei suini cui era somministrata FRSM. L’incremento di tali enzimi suggeriva danno epatico in quegli animali alimentati con farina di colza non fermentata.

In conclusione, i risultati ottenuti dimostrano che la razione arricchita con farina di colza fermentata con inoculo di A. niger è in grado di migliorare la qualità nutrizionale della razione, rispetto all’uso della farina di colza non fermentata. L’effetto è dovuto alla degradazione di composti indesiderati e tossici quali glucosinolati, isotiocianati e fitati, NDF e ADF, ed al contemporaneo aumento di proteina grezza e peptidi a corta catena biodisponibili. Il risultato è il miglioramento della digeribilità della razione e dell’accrescimento dei suini, al pari di una dieta che utilizzi farina di soia come fonte proteica.

La fermentazione allo stato solido con inoculo di A. niger, quindi, si configura come una strategia valida ed efficace per il miglioramento della qualità nutrizionale di una razione che utilizzi una fonte proteica alternativa alla farina di soia, quale la farina di colza, per l’alimentazione di una specie di interesse zootecnico non ruminante.

Effects of Aspergillus niger fermented rapeseed meal on nutrient digestibility, growth performance and serum parameters in growing pigs

Changyou S.H.I. et al.

Animal Science Journal (2016) 87, 557-563

Doi: 10.1111/asj.12457

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Di |2016-11-01T17:48:12+02:0018 Luglio 2016|Categorie: Dal mondo della ricerca|Tags: , , |

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Dottorato di Ricerca “Sanità e scienze sperimentali veterinarie” – Università di Perugia Email: martina.crociati@studenti.unipg.it

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