Un maggior apporto proteico può garantire un colostro migliore?

L’importanza dell’apporto proteico nella colostrogenesi

La colostrogenesi, o produzione di colostro, inizia circa 3-4 settimane prima del parto e termina bruscamente dopo. Nelle vacche multipare, questa produzione avviene durante il periodo di asciutta, mentre i fabbisogni nutrizionali per il vitello in crescita sono al massimo. Le raccomandazioni NASEM (2021) sul fabbisogno proteico durante la gestazione stabiliscono un aumento progressivo da 125 g a 489 g di proteine metabolizzabili (MP) al giorno tra i 200 e 275 giorni di gestazione, ma non considerano il fabbisogno per la produzione di colostro.

Diversi studi hanno mostrato che la dieta prepartum può influenzare la produzione e la composizione del colostro e la salute del vitello. Un apporto proteico insufficiente può infatti compromettere l’assorbimento delle IgG nei vitelli, aumentando il rischio di malattie peripartali.

Il colostro è essenziale per fornire anticorpi e nutrienti al neonato ed è ricco di molecole bioattive e di una microflora diversificata, contribuendo alla maturazione del tratto gastrointestinale del vitello e alla colonizzazione batterica. La nutrizione materna può influenzare la composizione microbica del colostro, come dimostrato in studi su latte materno umano e su ratti, ma questo aspetto non è stato ancora completamente esplorato nel colostro bovino.

In questo nuovo articolo per la rubrica “Obiettivo vitelli by Virbac” andiamo ad approfondire questi aspetti, riportando i risultati di uno studio condotto da un gruppo di ricercatori dell’Institute for Agriculture, Fisheries and Food – ILVO (Merelbeke, Belgio), pubblicato sul Journal of Dairy Science a dicembre 2023, che ha valutato l’influenza dell’integrazione materna con proteine rumino-protette durante il periodo di asciutta può influenzare la concentrazione di IgG e la composizione microbica del colostro, e l’assorbimento di IgG e la composizione microbica fecale nel vitello.

Lo studio

L’ipotesi di questo studio è che l’integrazione prepartum di RUP (Rumen Undegradable Protein) migliori la qualità del colostro sia a livello di concentrazione di IgG che a livello di composizione microbica, aspetto che porta ad un maggiore assorbimento di IgG nel vitello. L’obiettivo principale del presente studio era valutare l’effetto dell’integrazione con RUP (farina di soia trattata con “formaldeide”, Mervobest, Nuscience, Drongen, Belgio) nel periodo di asciutta sulla concentrazione di IgG del colostro nelle vacche da latte Holstein Friesian e sull’assorbimento di IgG nei vitelli. L’obiettivo secondario era analizzare l’effetto dell’integrazione prepartum di RUP sulla composizione microbica del colostro e associare quest’ultima all’assorbimento di IgG nel vitello. Inoltre, sono stati analizzati l’effetto dell’integrazione prepartum con RUP sul peso alla nascita e sul tasso di crescita del vitello, nonché le associazioni tra la composizione microbica del colostro e quella delle feci dei vitelli.

Progettazione dello studio

Il disegno sperimentale è stato strutturato per valutare gli effetti di diete ad alto contenuto proteico (HP) rispetto a diete a basso contenuto proteico (LP) su vacche Frisone Holstein durante il periodo di asciutta. Le vacche sono state randomizzate stratificando per numero di parti e assegnate a uno dei due gruppi dietetici per il periodo di asciutta, modificando l’alimentazione a seconda del periodo far-off (45 giorni prima del parto) e del periodo close-up (14 giorni prima del parto).

Le diete HP includevano integratori proteici rumino-protetti (RUP) per aumentare il contenuto proteico, mentre le diete LP si basavano su una composizione dietetica standard per il periodo di asciutta. Tutte le vacche sono state alimentate con razioni integrate di minerali e vitamine in conformità con le raccomandazioni olandesi.

Le condizioni di stabulazione durante il periodo di asciutta includevano stalle con cuccette con tappetini di gomma e pavimenti grigliati, con alimentazione giornaliera a base di unifeed (TMR). Le condizioni e la composizione degli alimenti sono state monitorate attraverso campionamenti regolari di foraggi e concentrati e analisi chimiche. Il protocollo ha incluso la registrazione dell’ingestione individuale di alimenti utilizzando un sistema automatizzato (Insentec Roughage Intake Control) e il monitoraggio della temperatura corporea delle vacche per prevedere il parto imminente.

I vitelli nati sono stati assegnati a trattamenti sperimentali in base alle diete ricevute dalle loro madri durante la gravidanza e il colostro fornito dopo la nascita (figura 1), creando un disegno sperimentale fattoriale 2 × 2. I campioni di colostro sono stati raccolti entro un’ora dal parto e analizzati per la concentrazione di immunoglobuline G (IgG) utilizzando un rifrattometro Brix. I vitelli hanno ricevuto colostro in quantità specifiche e sono stati seguiti fino a 12 settimane di età per monitorare la crescita e il trasferimento passivo delle IgG.

Figura 1 . Panoramica schematica del disegno sperimentale. È stato impostato un disegno fattoriale 2 × 2 per analizzare sia l’effetto prenatale che quello postnatale dell’integrazione materna con RUP. In questo modo sono stati creati 4 gruppi di trattamento nei vitelli: LPLP, LPHP, HPLP e HPHP, in cui le prime 2 lettere si riferiscono al trattamento della madre e le ultime 2 lettere si riferiscono al trattamento della vacca produttrice di colostro (LP = proteina grezza bassa; HP = proteina grezza alta).

Risultati

I ricercatori hanno valutato l’ingestione di alimento durante il periodo di asciutta delle vacche. È emerso che l’assunzione totale di sostanza secca è stata significativamente maggiore durante il periodo di close-up rispetto al far-off. Tuttavia, non ci sono state differenze significative nel consumo di sostanza secca tra le diete ad alto contenuto proteico (HP) e quelle a basso contenuto proteico (LP) durante entrambi i periodi di asciutta.

Un altro focus dello studio è stato sulla qualità del colostro prodotto dalle bovine. Le vacche che hanno ricevuto una dieta ad alto contenuto proteico (HP) hanno mostrato concentrazioni di IgG colostrali significativamente più elevate rispetto a quelle che hanno ricevuto una dieta a basso contenuto proteico (LP) durante il periodo di asciutta (61,3 ± 2,3 g/L vs. 55,2 ± 2,3 g/L; P = 0,046).

Questo indica una relazione diretta tra la dieta delle bovine e la qualità del colostro prodotto, influenzando potenzialmente il trasferimento passivo di immunità ai vitelli.

Parlando del trasferimento passivo di immunità, è stato osservato che i vitelli nati da vacche con numero di parti > 2 hanno avuto livelli sierici di IgG significativamente più alti rispetto a quelli nati da vacche con numero di parti uguale a 2 (19,6 g/L vs. 15,8 g/L; P = 0,008). Questo suggerisce che il numero di lattazioni delle bovine possa influenzare il trasferimento di anticorpi attraverso il colostro.

I vitelli del gruppo LPHP avevano livelli sierici di IgG più bassi rispetto ai vitelli dei gruppi HPHP e LPLP (P = 0.005; Figura 2). Non è stata trovata una spiegazione chiara del motivo per cui l’effetto era presente solo nel gruppo LPHP e non nel gruppo LPLP. Una possibile ipotesi potrebbe essere che questi vitelli abbiano performance peggiori a causa di una discrepanza tra l’ambiente prenatale (basso livello di proteine grezze alla fine della gestazione) e le risorse postnatali (colostro da vacche integrate con proteine).

Figura 2. Il grafico rappresenta la differenza nel livello sierico di IgG in 3 vitelli tra i gruppi di trattamento; il siero è stato prelevato al giorno 3 di età. I vitelli sono stati assegnati a 4 gruppi di trattamento: LPLP, LPHP, HPLP e HPHP, in cui le prime 2 lettere si riferiscono al trattamento della madre e le ultime 2 lettere si riferiscono al trattamento della vacca produttrice di colostro (LP = basso contenuto di proteine grezze; HP = alto contenuto di proteine grezze).

Per quanto riguarda la crescita dei vitelli, non sono state riscontrate differenze significative nel peso alla nascita o nell’aumento medio giornaliero di peso tra le diverse condizioni dietetiche delle vacche o tra i livelli sierici di IgG dei vitelli.

Infine, lo studio ha analizzato la composizione microbica del colostro, del meconio e delle feci. Sono emerse differenze significative nella composizione microbica tra queste matrici biologiche, suggerendo una colonizzazione microbica diversa durante le prime fasi di vita dei vitelli rispetto a quanto presente nel colostro materno.

Figura 3 . Composizione batterica del colostro, del meconio e delle feci dei vitelli prelevati al giorno 3, che mostra (A) i primi 10 phyla e (B) i primi 10 generi più abbondanti nel colostro materno, nel meconio e nelle feci dei vitelli. Le sequenze che non possono essere annotate vengono assegnate alla categoria “NA”.

Conclusioni

L’integrazione con proteine rumino-protette – RUP (farina di soia trattata con formaldeide) durante il periodo di asciutta ha avuto un effetto positivo sulla concentrazione di IgG colostrale, specialmente per le vacche nel loro primo periodo di asciutta. Poiché queste vacche più giovani non hanno ancora raggiunto il loro peso corporeo maturo, è possibile che traggano maggior beneficio dall’integrazione proteica durante il periodo di asciutta rispetto alle vacche più anziane.

Il peso alla nascita e la crescita dei vitelli non sono stati influenzati dalla supplementazione proteica pre e postnatale. I vitelli nati da vacche LP e che hanno ricevuto colostro da vacche HP hanno avuto i livelli sierici più bassi di IgG e la più alta incidenza di FPT. È possibile che uno scostamento tra i trattamenti pre e postnatale sia responsabile di questo fenomeno. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche approfondite per confermare questa ipotesi.

La composizione microbica complessiva del colostro non è stata influenzata dalla supplementazione con RUP; solo la famiglia Lachnospiraceae era più abbondante nel colostro delle vacche HP rispetto a quello delle vache LP. In una ricerca precedente, l’abbondanza maggiore di questa famiglia nel colostro era associata a livelli sierici più elevati di IgG nei vitelli.

Infine, la composizione microbica del colostro differiva da quella del meconio e delle feci dei vitelli. Tuttavia, è stata osservata una grande somiglianza nella composizione microbica tra i campioni fecali dei vitelli.

Fonte: “The effect of maternal supply of rumen-protected protein to Holstein Friesian cows during the dry period on the transfer of passive immunity and colostral microbial composition”,Van Hese, K. Goossens, L. Vandaele, B. Ampe, A. Haegeman and G. Opsomer, Dairy Sci. 106:8723–8745. https://doi.org/10.3168/jds.2023-23266