PRODUTTIVITÀ SPECIFICA DI AGV

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

Zuccheri solubili

Amido

Pectine

Emicellulose

Cellulosa

Lignina

Sarà massima per i concentrati altamente fermentescibili(come il melasso di c.z.) e minima per i foraggi grossolani ricchi di fibra ed in particolare di lignina.

7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5

BATTERICELLULOSOLITICI

BATTERIAMILOLITICI

ACIDO ACETICO

ACIDO PROPIONICO

ACIDO LATTICO

ACIDOSI70

60

50

40

30

20

10

ZONE FAVOREVOLI A:

RELAZIONI TRA ORIENTAMENTO DELLE FERMENTAZIONI, pH DEL LIQUIDO RUMINALE E PRODUZIONI DI ACIDI

ACETICO, PROPIONICO E LATTICO.

A = zuccheri solubiliB = amidi e destrineC = carboidrati della parete cellulare

Inte

nsi

tà d

ella

fer

men

tazi

one

Tempo (ore)6 12 24

Acidi grassi volatili (fermentescibilità glucidi)

Ammoniaca disponibile (degradabilità proteine)

A

X

B

Y

CZ

X = NPNY = proteine solubili e degradabiliZ = proteine insolubili, ma degradabili

FERMENTESCIBILITÀ DELLE FONTI DI CARBOIDRATI

7,0 6,6 6,1

RAZIONI GROSSOLANEDIGERIBILITA’ SCARSA

RESA ENERGETICAMEDIOCRE

RAZIONI CONCENTRATEALTO LIVELLO ENERGETICOMASSIMA RESA METABOLICA

RAZIONI EQUILIBRATEFORAGGI/CONCENTRATI=1/1

MASSIMO APPETITO

PREVALENZA DELLA FLORA CELLULOSOLITICAPREVALENZA DELLAFLORA AMILOLITICA

ACIDO ACETICO

ACIDO BUTIRRICOACIDO PROPIONICO

AC

IDO

LA

TT

ICO

5,5

70

60

50

40

30

20

10

RISCHIO DI CHETOSICONDIZIONI OTTIMALIPER VACCHE DA LATTE

CONDIZIONI OTTIMALIPER BOVINI DA CARNE

RISCHIO DI ACIDOSI

% M

OL

AR

E D

EG

LI

AC

IDI

GR

AS

SI

NE

L L

IQU

IDO

RU

MIN

AL

E

pH LIQUIDORUMINALE

RELAZIONI FRA LE CONCENTRAZIONI RELATIVE DI AGV E PH RUMINALE

EFFETTI DEL TIPO DI SUBSTRATO SUL pH RUMINALE

Massima quantità di mangimi altamente fermentescibili

(come melasso di c.z. e cereali trattati termicamente)

determina massimizzazione della sintesi di AGV (soprattutto lattico).

Quindi (in assenza di tamponi ruminali quali NaHCO3, MgO

ecc…) il pH ruminale diminuisce.

NELL’ALIMENTO

AGVNEL RUMINE

NEL RUMINE

pHTamponi NEL RUMINE

pH

SINDROME (= INSIEME DI SINTOMI DIPATOLOGIA AD EZIOLOGIA SCONOSCIUTA) CLASSICAMENTE CARATTERIZZATA DA pH RUMINALE BASSO. TUTTAVIA

ACIDOSI ACIDITÀ Causata da eccesso di glucidi fermentescibili (soprattutto

amido).

e da carenza di fibra da foraggi scarsamente sensibile ai tamponi chimici (bicarbonato di sodio ecc…)

che spostano verso l’alto il pH ruminale senza risolvere la sindrome.

Acidosi Ruminale

Acidosi RuminaleCLASSIFICAZIONE CLINICA:

Iceberg dell’Acidosi

A. CLINICA: laminiti, mastiti cliniche, epatiti ecc…

A. SUBCLINICA: mastiti subcliniche (cellule somatiche alte), diminuzione produzione, ipofertilità.

Acidosi RuminaleIMPORTANZA ECONOMICA

Iceberg dell’Acidosi

L’acidosi subclinica è

economicamente + grave Xché riguarda molti

+ animali

SANGUE

EsofagoR e t i c o l o

Rumine

OmasoAbomaso

Duodeno

intestino

Assorbimento nutrientidi origine ruminale

AGV

Proteina microbica,Fosfolipidi,

Vitamine

1. ACIDI GRASSI VOLATILI (AGV) sono assorbiti direttamente dalla MUCOSA PRESTOMACALE;

2. ALTRI (proteine microbiche, fosfolipidi, lipidi, aminoacidi e vitamine) sono invece assorbiti nell’INTESTINO (eventualmente dopo

digestione)

Destino dei nutrienti forniti dai microrganismi ruminali

CO2 300 - 600 l/d CH4 150 - 400 l/dA.G.V. 2 - 5 kg/dProteine 0,5 - 1,5 kg/d

Quantità di Prodotti ottenibilidal rumine di una bovina adulta

Numerosi fattori incidono sulla composizione della massa di

micropopolazione ruminale. Il CNCPS tuttavia assume che

sia costante (valori sulla S.S. da Hespell and Bryant, 1979):

CNCPS CPM

62.5% Proteina greggia 72.8

21.1% Carboidrati 15.4

12.0% Grassi greggi 8.7

4.4% Ceneri gregge. 3.2

Composizione dei Batteri Ruminali

Soltanto il 60% ( 10%) della proteina microbica è disponibile mentre la rimanente è legata alla parete cellulare ed agli acidi nucleici (Ling and Buttery, 1978; Van Soest, 1982)

Il CNCPS assume che gli acidi nucleici contengano il 15% del totale dell’N microbico (Purser and Buechler, 1966).

La proteina microbica insolubile si assume che ne

rappresenti il 25% (Bergen et al., 1967).

Composizione N microbico (CNCPS)

Acidi Nucleici15%

Proteina legataparete cell.

25%

Proteina vera disp.60%

• Si assumono costanti sia per i batteri SC che per quelli NSC le percentuali delle 3 componenti.

Secondo gli studi degli anni ‘60

La composizione in aminoacidi della proteina microbica si assume costante in qualsiasi condizione, anche per diete totalmente differenti fra loro.

Aminoacidi della proteina microbica (CNCPS)

1.CELLULOSO LITICIED EMICELLULOSO LITICI

2.AMILO LITICI

3.PROTEO LITICI

4.LIPO LITICI Tutti producono anche + o – elevate quantità di Vit. K e Vit. del gruppo B.

CLASSIFICAZIONE DEI BATTERIPRESENTI NEL RUMINE (1-tipo di substrato)

1. EMI / CELLULOSO LITICIBacteroides succinogenes,Ruminococcus albus, R. flavefaciens.2. AMILO LITICIFibrobacter succinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens,Streptococcus bovis, Bacteroides ruminicola,Selenomonas ruminantium,3. PROTEO LITICIButyrivibrio Fibrisolvens, Bacteiroides ruminicola,Selenomonas ruminantium.4. LIPO LITICI Anaerovibrio lypolitica.

CLASSIFICAZIONE DEI BATTERIPRESENTI NEL RUMINE (1-tipo di substrato)

PRINCIPALI SPECIE EMI / CELLULOSOLITICHE

Ruminococcus albus C,X F,A,E,H,CRuminococcus flavofaciens C,X F,A,S,H

(*) C=cellulosa; X=xilani; PR=proteine. (**) F=acido formico; A=acido acetico; E=alcool etilico; L=acido lattico; B=acido butirrico; S=acido succinico; H=idrogeno; C=anidride carbonica.

SPECIE SUBSTRATO(*) PRODOTTI DIFERMENTAZIONE(**)

PRINCIPALI SPECIE AD ATTITUDINE MISTA MA PIÙ SIMILI AGLI AMILILOTICI

Fibrobacter succinogenes C,A F,A,SButyrivibrio fibrisolvens C,A,X,PR F,A,L,B,E,H,CClostridium lochheadii C,A,PR F,A,B,E,H,C

(*) C=cellulosa; X=xilani; A=amido; PR=proteine. (**) F=acido formico; A=acido acetico; E=alcool etilico; L=acido lattico; B=acido butirrico; S=acido succinico; H=idrogeno; C=anidride carbonica.

SPECIE SUBSTRATO(*) PRODOTTI DIFERMENTAZIONE(**)

Streptococcus bovis A,S,SS,PR L,A,FRuminobacter amylophilus A,P,PR F,A,SBacteroides ruminicola A,X,P,PR F,A,P,SSuccinomonas amylolytica A,D A,SSelenomonas ruminantium A,SS,GU,LU,PR A,L,P,H,CLachnospira multiparus P,PR,A F,A,E,L,H,CSuccinivibrio dextrinosolvens P,D F,A,L,S

PRINCIPALI SPECIE AMILOLITICHE (E PECTINOLITICHE)

SPECIEPRODOTTI DI

FERMENTAZIONE(**)

(*) X=xilani; A=amido; D=destrine; P=pectine; PR=proteine; GU=glicerolo; LU=acido lattico; SS=zuccheri solubili.(**) F=acido formico; A=acido acetico; E=alcool etilico; P=acido propionico; L=acido lattico; S=acido succinico; H=idrogeno; C=anidride carbonica.

SUBSTRATO(*)

PRINCIPALI SPECIE CHE UTILIZZANO ZUCCHERI SOLUBILI

Spirochete spp. P,SS F,A,L,S,EMegasphaera elsdenii SS,LU A,P,B,V,H,CLactobacillus spp. SS LEusobacterium ruminantium SS F,A,B,C

(*) P=pectine; LU=acido lattico; SS=zuccheri solubili.(**) F=acido formico; A=acido acetico; E=alcool etilico; P=acido propionico; L=acido lattico; B=acido butirrico; S=acido succinico; V=acido valerianico; H=idrogeno; C=anidride carbonica.

SPECIEPRODOTTI DI

FERMENTAZIONE(**)SUBSTRATO(*)

PRINCIPALI SPECIE BATTERICHE METANOGENEE LIPOLITICHE

Methanobrevibacter ruminantium M,HU MMethanosarcina barkeri M,HU MC

Anaerovibrio lipolytica L,GU A,P,S

(*) M=produttori di metano; HU=utilizzatori di idrogeno.(**) A=acido acetico; P=acido propionico; S=acido succinico; C=anidride carbonica; M=metano.

SPECIEPRODOTTI DI

FERMENTAZIONE(**)SUBSTRATO(*)

CLASSIFICAZIONE DEI BATTERIPRESENTI NEL RUMINE (2- tipo di prodotto)

PRODUTTORI DI AGV:Selenomonas ruminantium, S. lactylitica,Butyrivibrio fibrisolvens.

METANOGENI

Methanobacterium ruminantium e Methanosarcina spp.

Riflessi del tipo di razionamento sull’ecosistema ruminale e sulle produzioni

zootecniche

CONFRONTO FRA LA DEGRADAZIONE MICROBICA RUMINALE DI FORAGGI E CONCENTRATI

Diete ricche di foraggi• Cellulosa, Amido• Zuccheri a media solubilità

• Batteri Cellulosolitici• acido Acetico principale

AGV• pH Rumine > 6

Diete ricche di Concentrati• Amido, zuccheri solubili, cellulose

• Batteri Amylolitici• acido Propionico principale

AGV• pH Rumine < 6

Razione ricca di amido e povera di fibra(tanti NSC e poca NDF)

ALTRI 4%

PROPIONICO35%

ACETICO 35%

BUTIRRICO25%

Razione ricca di amidoe povera di fibra

(tanti NSC e poca NDF)

M a g g io r e s in te s i d i m u s c o lo(an im ali da carn e)

M a g g io r e s in te s i d i la tto s ioe p r o te in e d e l la tte

(+ la tte m a c o n m e n o g ra sso)

R is p a r m io m e ta b o lic o d i a a ( < g lu co n e o g e n e s i)

R a p p o r to a ce tic o : p r o p io n ic o s p o s ta to v e r s o il C 3

P r e v a le n z a d i b a tte r i a m ilo lit ic i

Razione ricca di amidoe povera di fibra

(tanti NSC e poca NDF)

Razione ricca di fibra e povera di amido(e quindi di NSC)

ALTRI8%

PROPIONICO15%

ACETICO 64%

BUTIRRICO13%

Razione ricca di fibrae povera di amido

(tanta NDF e pochi NSC)

M in o r e s in te s i d i m u s c o lo(an im ali da carn e)

M a g g io r e s in te s i d i p a n n a(- la tte m a g ra sso )

A u m e n to d e lla l ip o g e n e s i

R a p p o r to a ce tic o : p r o p io n ic o s p o s ta to v e r s o il C 2

P r e v a le n z a d i b a tte r i c e llu lo s o lit ic i

Razione ricca di fibrae povera di amido

(tanti NSC e poca NDF)

LATTE

C2/C3 2

ACETICO > 50%

PROPIONICO < 25%

BUTIRRICO < 15%

CARNE

C2/C3 2,5

ACETICO < 55%

PROPIONICO = 15 - 25%

BUTIRRICO > 20%

RAPPORTI MOLARI TRA A.G.V.E PRODUZIONI ZOOTECNICHE

Broderick ha dimostrato che

sostituire mais con saccarosio

(nettamente + fermentescibile)

fa aumentare la produzione di grasso del latte sia

in %le che

totale.

ECCEZIONE ALLA TEORIA CHE COMPROVA LA SUA INESATTEZZA