Bovini da carne, i danni dati da acidosi ruminale

acidosi
Le principali conseguenze di questa dismetabolia si ripercuotono sulla salute dell’animale ma anche sulle caratteristiche tecnologiche e sensoriali delle sue carni. In particolare su tenerezza, succosità e aroma. La composizione della dieta e la corretta gestione del momento alimentare sono fondamentali per la prevenzione

Diverse sono le patologie che colpiscono il bovino da carne e normalmente l’attenzione si concentra su quelle caratterizzate da una manifestazione conclamata come le patologie respiratorie e quelle a carico dell’apparato locomotore mentre un minor interesse viene spesso riposto verso problematiche a carattere meno conclamato, come le dismetabolie digestive, ma che comunque influenzano in maniera altrettanto importante la salute dell’animale e le performance di allevamento.

La loro origine è riconducibile a errori nutrizionali e gestionali spesso indotti dall’obiettivo di formulare razioni sempre più performanti, elevando il rischio di non rispettare una serie di equilibri fondamentali, che devono inevitabilmente essere garantiti al fine di ottimizzare attività ed efficienza digestiva.

Le dismetabolie digestive sono diventate più frequenti da quando l’alimentazione a base di cereali è diventata una pratica comune, e fra di esse l’acidosi è considerata come il più comune disturbo nutrizionale nei bovini da carne.

Acidosi, cause ed effetti

L’acidosi è una condizione patologica causata da un disordine metabolico-nutrizionale dovuto principalmente a un eccessivo consumo di carboidrati altamente fermentescibili. La conseguente produzione di grandi quantità di acidi grassi volatili (Agv) e acido lattico portano ad una diminuzione del pH ruminale a livelli non fisiologici, con un relativo esaurimento delle riserve alcaline dei diversi distretti corporei.

È divisa in diverse forme: acuta, cronica (o subclinica) e subacuta (Sara), con una sintomatologia che va da diarrea, turbe digestive e ridotta assunzione di cibo nella forma subacuta, fino a meteorismo, atonia del rumine, polipnea, anossia e oliguria o anuria nella forma acuta.

In questo contesto appare evidente come vengano alterati i meccanismi che stanno alla base del corretto funzionamento ruminale quali, il mantenimento del pH corretto, il mantenimento di un’adeguata umidità, il rimescolamento periodico del contenuto, l’allontanamento dei gas (eruttazione), la frammentazione del foraggio più grossolano, l’efficace modulazione dell’acidità da parte delle sostanze tampone naturalmente prodotte dall’animale e un normale passaggio dell’ingesta nei tratti successivi dell’apparato gastroenterico.

Fisiologicamente a livello ruminale è indispensabile che vi sia un equilibrio, una simbiosi, fra i diversi nutrienti, i batteri, i protozoi e l’animale stesso, affinché possano esplicarsi le reazioni di fermentazione che portano a una corretta produzione di Agv garantendo il normale funzionamento di questo grande e complesso fermentatore biologico.

Produzione degli Agv

I nutrienti della dieta vengono normalmente trasformati a livello ruminale in acidi grassi volatili attraverso una serie di processi biochimico-enzimatici ad opera dei batteri ruminali. Quelli maggiormente presenti sono l’acido acetico, l’acido propionico, l’acido butirrico e in quantità molto ridotte l’acido valerianico e isovalerianico, l’acido isobutirrico e metilbutirrico (in totale circa 2-7%). La digeribilità e la fermentescibilità dei nutrienti condiziona la quantità e la qualità degli Agv. Con una dieta molto ricca di foraggi grossolani la prolungata permanenza dell’ingesta a livello ruminale e la relativa attività cellulosolitica determina una massiva, seppur lenta, degradazione dei glucidi con produzione di elevate quantità di acido acetico che grazie all’abbondante saliva (pH 8) prodotta durante la masticazione non comporta un abbassamento eccessivo del pH ruminale.

Viceversa, con una dieta ricca di carboidrati e di concentrati, all’attività metabolico-fermentativa dei batteri amilolitici e dei lattobacilli con elevata anche se parziale degradazione dei glucidi, si abbina una minore masticazione e conseguente secrezione salivare, riducendo l’azione tampone endogena.

In tale situazione e in presenza di glucidi altamente fermentescibili si concretizza il rischio di un eccessivo aumento della produzione di acido propionico e una successiva produzione di acido lattico, con un abbassamento del pH ruminale a valori pari o inferiori a 5,0 a cui corrisponde l’acidosi clinica.

Assorbimento degli Agv

L’assorbimento degli Agv dal rumine avviene passivamente grazie all’ampia superficie assorbente fornita dalle papille presenti sulla parete ruminale. I substrati amidacei stimolano lo sviluppo delle papille ruminali proteggendo in questo modo l’animale dall’accumulo di acido nel rumine. Un ambiente ruminale eccessivamente acido, provoca alterazioni a carico della parete ruminale quali ruminiti e paracheratosi in grado di compromettere l’assorbimento degli Agv rendendo difficile il mantenimento di un pH ruminale fisiologico e stabile. È però interessante sottolineare che il tasso di assorbimento degli Agv risulta maggiore quando la loro concentrazione è elevata, il pH è basso, e l’osmolarità è normale. Più basso è infatti il pH, maggiore è la percentuale di ciascun acido organico in forma non dissociata (acido) e pertanto maggiore è la sua velocità di assorbimento.

Tali aspetti evidenziano pertanto che se si vuol perseguire la massima efficienza digestiva è necessario attuare diete effettivamente “a rischio”, individuando quel complesso equilibrio che evita che diete potenzialmente rischiose lo diventino realmente. In questo delicato equilibrio non è solo il tipo di dieta a svolgere un ruolo determinante ma lo è anche il management aziendale nel complesso e la gestione del momento alimentare nello specifico a rendere efficace o pericolosa una dieta perfetta “sulla carta”.

La concentrazione totale di Agv aumenta con l’insorgenza di acidosi ma con il suo progredire le concentrazioni di Agv declinano drammaticamente come conseguenza dell’inibizione e distruzione della normale flora batterica e diluizione del contenuto ruminale a seguito dell’afflusso in tale sede di liquidi richiamati nel tentativo di compensare la maggiore osmolarità. L’aumento degli Agv è essenzialmente dovuto alla proliferazione di lattobacilli acido-tolleranti in presenza di valori bassi di pH, valori però in grado di inibire anche lo sviluppo dei batteri lattato-fermentanti elevando il rischio di acidosi acuta. In condizioni di acidosi sub acuta infatti, si crea una sorta di equilibrio dove l’acido lattico prodotto non si accumula eccessivamente perché i batteri lattato-fermentanti rimangono attivi metabolizzandolo rapidamente in Agv. Quando il pH ruminale raggiunge valori prossimi al 5.0 e si mantiene tale per un periodo prolungato, la crescita dei batteri lattato-fermentanti viene inibita causando l’accumulo di lattato e la comparsa dell’acidosi acuta.

Importanza del pH nelle funzioni ruminali

Il pH ruminale è la conseguenza del rapporto tra basi, acidi e tamponi. La principale base a livello ruminale è l’ammoniaca mentre i due principali tamponi sono il bicarbonato e il fosfato. Oltre all’azione dell’ammoniaca e dei tamponi, il pH ruminale, come detto, è fortemente condizionato dagli acidi volatili stessi in relazione al loro assorbimento e alle modalità con cui tale assorbimento avviene. Gli Agv hanno infatti una pKa prossima al 4.9 e pertanto quando il rischio di acidosi si manifesta e cioè quando il pH ruminale scende al di sotto della soglia fisiologica di 5.5, gli Agv si convertono rapidamente nella forma non dissociata (protonata) rimuovendo uno ione idrogeno dal fluido ruminale e riducendo pertanto il rischio di acidosi. Inoltre, nella forma protonata, il loro assorbimento attraverso l’epitelio ruminale non è più passivo ma bensì attivo e per estrinsecarsi richiede lo scambio con lo ione bicarbonato dal circolo sanguigno. Con tali meccanismi il rumine cerca pertanto di mantenere il pH entro valori di normalità. Circa metà del bicarbonato che entra nel rumine proviene dalla saliva come conseguenza della masticazione e della ruminazione mentre l’altra metà proviene dallo scambio tra circolo sanguigno e rumine necessario per l’assorbimento degli Agv protonati e che sotto tale forma non vengono assorbiti passivamente dall’epitelio ruminale.

In condizioni di acidosi estreme e prolungate il meccanismo descritto può portare a una importante depauperazione del bicarbonato a livello sanguigno che se non adeguatamente compensata dai meccanismi respiratori e renali o da una mirata integrazione porta all’acidosi metabolica.

Errori nella gestione del momento alimentare

È interessante evidenziare come non solo regimi alimentari con elevati livelli nutritivi siano rischiosi per l’acidosi ruminale ma lo siano anche errori nella gestione del momento alimentare. Infatti. Ad esempio la mancanza di unifeed in mangiatoia anche per poche ore nel corso della giornata determina un aumento del pH ruminale inibendo la crescita e lo sviluppo di alcune importanti popolazioni batteriche utilizzatrici di lattato, lasciando l’ecosistema ruminale più suscettibile agli abbassamenti di pH.

Oltre a inibire l’equilibrio microbico, la privazione di alimento induce i bovini ad assumere grandi quantità di unfeed una volta disponibile, aggravando il rischio di un rapido ed esteso abbassamento del pH ruminale. Si crea pertanto un doppio effetto negativo e, per tale motivo, la cura delle mangiatoie risulta tanto importante e delicata quanto più elevato è il livello nutritivo in allevamento risultando un fattore di rischio d’importanza equiparabile a quello che assume una dieta corretta e bilanciata.

È superfluo ma ugualmente doveroso ricordare che nel determinismo dell’acidosi sono le caratteristiche chimiche e fisiche della dieta a svolgere un ruolo cruciale ma come anche le modalità di fabbricazione e distribuzione della stessa rappresentino una tra le principali cause scatenanti la problematica oltre ovviamente alla qualità degli alimenti, alla tipologia di amidi utilizzati e relativa velocità e sito di digestione e alla tipologia di tamponi e pre/probiotici integrati.

Acidosi e potenziali riflessi sulla qualità della carne

Riconosciute sono le diverse ripercussioni esercitate da condizioni di acidosi sub clinica e clinica nel bovino da carne in termini sia di problematiche sanitarie quali patologie podali, enterotossiemie, ascessi epatici, urolitiasi, osteocondrosi e aumento della suscettibilità alla Brd, che di riflessi sull’efficienza alimentare e sulle performance di crescita. Mancanti sono invece informazioni relative a un suo potenziale ruolo nel condizionare la qualità della carne. A riguardo è però possibile avanzare alcune ipotesi, suffragate in alcuni casi da interpolazioni con alcune chiare evidenze scientifiche, mentre in altri, da considerazioni logiche e razionali.

Ad esempio una condizione di acidosi con le sue gravi ripercussioni a livello ruminale e l’alterazione dell’omeostasi esercitata dai numerosi riflessi sistemici da essa indotti, oltre a ridurre l’up take di nutrienti aumenta lo stato pro-infiammatorio inducendo nell’animale una condizione di elevato stress e nervosismo, fattori questi riconosciuti in grado di alterare la qualità della carne.

La minore efficienza di utilizzazione dei nutrienti e lo stato dismetabolico che caratterizzano l’acidosi, anche subclinica, si traducono in una riduzione dello stato di ingrassamento dell’animale, altro importante fattore in grado di condizionare drasticamente le caratteristiche tecnologiche e sensoriali del prodotto finale carne. Una minore presenza di grasso, sia intramuscolare che di copertura, si traduce infatti in minore tenerezza, succosità e aroma della carne. La tenerezza viene compromessa in quanto un’adeguata presenza di grasso intramuscolare promuove la separazione delle fibre durante la masticazione grazie anche allo stimolo esercitato sulla salivazione, ma anche perché la presenza di un’adeguata copertura adiposa rende graduale il declino della temperatura durante il raffreddamento favorendo l’attività del complesso enzimatico della calpaine, principale responsabile delle trasformazione del muscolo in carne e pertanto del suo intenerimento. La minore succosità origina invece dalla stretta relazione accennata tra marezzatura e stimolo della salivazione, mentre il peggioramento dell’aroma è legato al fatto che è proprio dal grasso che si formano i principali composti che conferiscono il gusto e il sapore alla carne.

Più tempo di permanenza degli animali in stalla

L’inefficienza causata da condizioni di acidosi si traduce però anche in una minore crescita con conseguente prolungamento dei tempi di permanenza in allevamento per il raggiungimento del peso ottimale di macellazione e pertanto in un aumento dell’età. A riguardo è riconosciuto come anche piccole variazioni nell’età alla macellazione in animali tra i 16 e i 22 mesi si traducano in eclatanti differenze in termini di colore e tenerezza della carne (tabella 1).

Il livello di pigmenti e con specifico riferimento al range di età menzionato aumenta infatti di circa il 45% con differenze evidenti anche all’occhio del consumatore più inesperto.

Sempre nell’ambito di tale range di età e pertanto di quelli che possono sembrare pochi e poco significanti mesi di vita si ha anche una radicale trasformazione della quota di collagene solubile in collagene insolubile, con riflessi deleteri sulla tenerezza della carne.

Stress e qualità della carne

L’effetto che però si ritiene più importante, in quanto in grado di esercitare la sua influenza negativa anche in situazioni in cui le condizioni di acidosi non sono prolungate nel tempo ma limitate a brevi periodi, è quello dello stress e del nervosismo dell’animale conseguenti alle condizioni di acidosi e che normalmente si presentano proprio prima della macellazione, durante il finissaggio, per l’aumento del livello nutritivo.

In tali situazioni oltre alla presenza di minori riserve di glicogeno muscolare o persino una loro massiva depauperazione conseguente all’elevato nervosismo presente, lo stress associato stimola il rilascio in circolo di catecolamine, le quali sembrano in grado di influenzare negativamente e direttamente la tenerezza della carne. Gruber et al. (2010), hanno infatti recentemente evidenziato che condizioni di stress e nervosismo tali da non riuscire a influenzare il pH finale della carne, determinino comunque un peggioramento significativo della sua tenerezza in quanto il rilascio di catecolamine associato a tali condizioni inibisce l’attività delle calpaine (tabella 2).

La riduzione delle riserve di glicogeno muscolare e la conseguente impossibilità di raggiungere il corretto livello di acidità post mortem è comunque e certamente la principale causa del peggioramento della qualità della carne. Nei soggetti in acidosi sub clinica a seguito del quadro metabolico e del nervosismo che li caratterizza, le riserve di glicogeno muscolare risultano inferiori prima della macellazione e il pH finale si attesta su valori tra 5.8 e 6.1 e la carne si presenta di colore più carico, superficie tendente all’asciutto, meno tenera e con un aspetto nel complesso poco gradevole. La tenerezza in tali condizioni potrebbe essere compromessa non solo dai valori di pH finale della carne non ottimali per l’attività delle calpaine ma anche perché in condizioni di acidosi si ha anche una depauperazione delle riserve di calcio dell’organismo e le calpaine sono proteine calcio-dipendenti. La corretta disponibilità di calcio è inoltre determinante per l’attività di altre proteine calcio-dipendenti coinvolte nel processo di maturazione della carne quali caspasi e catepsine.

Conclusione

Da questa breve trattazione emerge come l’acidosi, la principale e più frequente dismetabolia digestiva nel bovino da carne all’ingrasso, risulti una problematica di rilevante importanza non solo per le importanti conseguenze che essa esercita sulla salute dell’animale quando manifesta in forma conclamata ma anche per il peggioramento sulla qualità della carne quando la sua presenza è in forma subdola. Numerosissime sono infatti le evidenze che emergono dalla pratica in cui a una gestione nutrizionale imprecisa si abbinano casi di zoppia e meteorismo, consistenza fecale disomogenea, nervosismo generalizzato e lamentele da parte del macellatore per il colore della carne e per il suo “aspetto” nel complesso poco gradevole.

In tali situazioni una volta verificata l’età degli animali all’arrivo e quindi alla macellazione, le corrette pratiche di gestione degli animali pre-, durante e post macellazione, la salubrità degli alimenti e la corretta integrazione minerale vitaminica, risulta assolutamente consigliabile intraprendere tutti quegli interventi nutrizionali e di gestione del momento alimentare in grado di ottimizzare il processo digestivo evitando i meccanismi a livello ruminale in precedenza descritti e in grado di porre l’animale a rischio di acidosi sub-clinica.

 

1Dottore in Allevamento e Benessere Animale, Enna.

2Dipartimento di Scienze Veterinarie per la Salute, la Produzione Animale e la Sicurezza Alimentare, Milano.

 

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