PRODUTTIVITÀ SPECIFICA DI AGV

1. PRODUTTIVITÀ SPECIFICA DI AGV 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.

2. RELAZIONI TRA ORIENTAMENTO DELLE FERMENTAZIONI, pH DEL LIQUIDO RUMINALE E PRODUZIONI DI ACIDI ACETICO, PROPIONICO E LATTICO. ZONE FAVOREVOLI A: BATTERI CELLULOSOLITICI BATTERI AMILOLITICI 70 60 50 40 30 20 10 ACIDOSI ACIDO ACETICO ACIDO PROPIONICO ACIDO LATTICO 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5

3. FERMENTESCIBILITÀ DELLE FONTI DI CARBOIDRATI A Acidi grassi volatili (fermentescibilità glucidi) Ammoniaca disponibile (degradabilità proteine) X B Intensità della fermentazione Y C Z 6 12 24 Tempo (ore) A = zuccheri solubili B = amidi e destrine C = carboidrati della parete cellulare X = NPN Y = proteine solubili e degradabili Z = proteine insolubili, ma degradabili

4. RELAZIONI FRA LE CONCENTRAZIONI RELATIVE DI AGV E PH RUMINALE 70 60 50 40 30 20 10 ACIDO ACETICO % MOLARE DEGLI ACIDI GRASSI NEL LIQUIDO RUMINALE ACIDO LATTICO ACIDO BUTIRRICO ACIDO PROPIONICO PREVALENZA DELLA FLORA AMILOLITICA PREVALENZA DELLA FLORA CELLULOSOLITICA RAZIONI GROSSOLANE DIGERIBILITA’ SCARSA RESA ENERGETICA MEDIOCRE RAZIONI EQUILIBRATE FORAGGI/CONCENTRATI=1/1 MASSIMO APPETITO RAZIONI CONCENTRATE ALTO LIVELLO ENERGETICO MASSIMA RESA METABOLICA pH LIQUIDO RUMINALE 7,0 6,6 6,1 5,5 CONDIZIONI OTTIMALI PER VACCHE DA LATTE CONDIZIONI OTTIMALI PER BOVINI DA CARNE RISCHIO DI CHETOSI RISCHIO DI ACIDOSI

5. EFFETTI DEL TIPO DI SUBSTRATO SUL pH RUMINALE AGV NELL’ALIMENTO NEL RUMINE pH pH NEL RUMINE Tamponi NEL RUMINE 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.

6. Acidosi Ruminale • SINDROME (= INSIEME DI SINTOMI DI • PATOLOGIA AD EZIOLOGIA SCONOSCIUTA) CLASSICAMENTE CARATTERIZZATA DA pH RUMINALE BASSO. TUTTAVIA • ACIDOSI  ACIDITÀ • Causata da eccesso di glucidi fermentescibili (soprattutto amido). • e dacarenzadi fibra da foraggi • scarsamentesensibile ai tamponi chimici (bicarbonato di sodio ecc…) che spostano verso l’alto il pH ruminale senza risolvere la sindrome.

7. Acidosi RuminaleCLASSIFICAZIONE CLINICA: A. CLINICA: laminiti, mastiti cliniche, epatiti ecc… • A. SUBCLINICA: mastiti subcliniche (cellule somatiche alte), diminuzione produzione, ipofertilità. Iceberg dell’Acidosi

8. Acidosi RuminaleIMPORTANZA ECONOMICA L’acidosi subclinica è economicamente + grave Xché riguarda molti + animali Iceberg dell’Acidosi

9. R e t i c o l o Rumine Omaso Abomaso intestino Esofago AGV Duo deno SANGUE Proteina microbica, Fosfolipidi, Vitamine Assorbimento nutrientidi origine ruminale

10. Destino dei nutrienti forniti dai microrganismi ruminali • ACIDI GRASSI VOLATILI (AGV) sono assorbiti direttamente dalla MUCOSA PRESTOMACALE; • ALTRI (proteine microbiche, fosfolipidi, lipidi, aminoacidi e vitamine)sono invece assorbiti nell’INTESTINO(eventualmente dopo digestione)

11. Quantità di Prodotti ottenibilidal rumine di una bovina adulta CO2 300 - 600 l/d CH4 150 - 400 l/d A.G.V. 2 - 5 kg/d Proteine 0,5 - 1,5 kg/d

12. Composizione dei Batteri Ruminali 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

13. Composizione N microbico (CNCPS) • 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). • Si assumono costanti sia per i batteri SC che per quelli NSC le percentuali delle 3 componenti.

14. Aminoacidi della proteina microbica (CNCPS) • 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.

15. CLASSIFICAZIONE DEI BATTERIPRESENTI NEL RUMINE (1-tipo di substrato) • CELLULOSO LITICI • ED EMICELLULOSOLITICI • AMILO LITICI • PROTEO LITICI • LIPO LITICI • Tutti producono anche + o – elevate quantità di Vit. K e Vit. del gruppo B.

16. CLASSIFICAZIONE DEI BATTERIPRESENTI NEL RUMINE (1-tipo di substrato) • EMI / CELLULOSO LITICI • Bacteroides succinogenes, • Ruminococcus albus, R. flavefaciens. • AMILOLITICI • Fibrobacter succinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens, • Streptococcus bovis, Bacteroides ruminicola, • Selenomonas ruminantium, • PROTEO LITICI • Butyrivibrio Fibrisolvens,Bacteiroides ruminicola, • Selenomonas ruminantium. • LIPO LITICI • Anaerovibrio lypolitica.

17. PRINCIPALI SPECIE EMI / CELLULOSOLITICHE PRODOTTI DI FERMENTAZIONE(**) SUBSTRATO(*) SPECIE Ruminococcus albus C,XF,A,E,H,C Ruminococcus flavofaciens C,XF,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.

18. PRINCIPALI SPECIE AD ATTITUDINE MISTA MA PIÙ SIMILI AGLI AMILILOTICI PRODOTTI DI FERMENTAZIONE(**) SUBSTRATO(*) SPECIE Fibrobacter succinogenes C,AF,A,S Butyrivibrio fibrisolvens C,A,X,PRF,A,L,B,E,H,C Clostridium 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.

19. PRINCIPALI SPECIE AMILOLITICHE (E PECTINOLITICHE) PRODOTTI DI FERMENTAZIONE(**) SPECIE SUBSTRATO(*) Streptococcus bovis A,S,SS,PR L,A,F Ruminobacter amylophilus A,P,PRF,A,S Bacteroides ruminicola A,X,P,PRF,A,P,S Succinomonas amylolytica A,DA,S Selenomonas ruminantium A,SS,GU,LU,PRA,L,P,H,C Lachnospira multiparus P,PR,AF,A,E,L,H,C Succinivibrio dextrinosolvens P,DF,A,L,S (*) 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.

20. PRINCIPALI SPECIE CHE UTILIZZANO ZUCCHERI SOLUBILI PRODOTTI DI FERMENTAZIONE(**) SPECIE SUBSTRATO(*) Spirochete spp. P,SSF,A,L,S,E Megasphaera elsdenii SS,LUA,P,B,V,H,C Lactobacillus spp. SSL Eusobacterium ruminantium SSF,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.

21. PRINCIPALI SPECIE BATTERICHE METANOGENEE LIPOLITICHE PRODOTTI DI FERMENTAZIONE(**) SPECIE SUBSTRATO(*) Methanobrevibacter ruminantium M,HUM Methanosarcina barkeri M,HUMC 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.

22. CLASSIFICAZIONE DEI BATTERIPRESENTI NEL RUMINE (2- tipo di prodotto) PRODUTTORI DI AGV: Selenomonas ruminantium, S. lactylitica, Butyrivibrio fibrisolvens. METANOGENI Methanobacterium ruminantium e Methanosarcina spp.

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

24. 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 CONFRONTO FRA LA DEGRADAZIONE MICROBICA RUMINALE DI FORAGGI E CONCENTRATI

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

26. Razione ricca di amidoe povera di fibra(tanti NSC e poca NDF)

27. Razione ricca di amidoe povera di fibra(tanti NSC e poca NDF)

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

29. Razione ricca di fibrae povera di amido(tanta NDF e pochi NSC)

30. Razione ricca di fibrae povera di amido(tanti NSC e poca NDF)

31. RAPPORTI MOLARI TRA A.G.V.E PRODUZIONI ZOOTECNICHE LATTE C2/C3  2 ACETICO > 50% PROPIONICO < 25% BUTIRRICO < 15% CARNE C2/C3  2,5 ACETICO < 55% PROPIONICO = 15 - 25% BUTIRRICO > 20%

32. ECCEZIONE ALLA TEORIA CHE COMPROVA LA SUA INESATTEZZA • Broderick ha dimostrato che • sostituire mais con saccarosio • (nettamente + fermentescibile) • fa aumentare la produzione di grasso del latte sia • in %le che • totale.