Ctrl-C-Mast “Sinergie tra sensori e analisi di laboratorio per il controllo delle mastiti e la razionalizzazione dell’uso dei farmaci: informazione e dimostrazione”, è il nuovo progetto Psr 2014-2020, Operazione 1.2.01 “Progetti dimostrativi e azioni di informazione”, appena iniziato e ammesso a finanziamento a giugno 2020 dalla Regione Lombardia, con capofila il Crea - Centro di ricerca Zootecnia e acquacoltura, sede di Lodi, affiancato da due importanti partner: l’Associazione regionale allevatori della Lombardia (Aral), sede di Crema (Cr), e l’Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Scienze biomediche, chirurgiche e odontoiatriche – Sezione One Health.
Sono coinvolte diverse figure professionali, dai ricercatori del Crea (Francesca Petrera, responsabile del progetto, Fabio Abeni e Rosanna Marino) e dell’Università degli Studi di Milano (Alfonso Zecconi), agli specialisti dell’Aral (tra cui Paolo Marconi, Lucio Zanini, Flavio Sommariva, Andrea Ferla e il direttore Andrea Galli), fino agli allevatori di quattro aziende bovine della provincia di Cremona, affiancati dai loro tecnici e medici veterinari aziendali.
Gli imprenditori agricoli che si sono dimostrati interessati e disponibili alla realizzazione delle attività di Ctrl-C-Mast, gestiscono tutti mandrie da 100-120 vacche in lattazione con due robot di mungitura ciascuno, aventi caratteristiche tecniche differenti in termini di sensoristica installata per la rilevazione dei parametri sul latte e sugli animali.
Il progetto vuole affrontare importanti e attuali tematiche nel settore bovino da latte: ridurre l’incidenza delle patologie infettive (mastiti in particolare) per limitare l’uso eccessivo degli antimicrobici, contrastare il crescente fenomeno della resistenza batterica ai chemioterapici, assicurare alti livelli di benessere animale e di qualità delle produzioni.
Le conseguenze delle patologie
Le condizioni tipiche dell’allevamento intensivo predispongono a una maggiore incidenza delle patologie infettive e le mastiti causano ogni anno elevate perdite economiche. I costi, diretti e indiretti, delle patologie mammarie sono determinati dai farmaci impiegati, dal lavoro in più degli operatori di stalla per effettuare i trattamenti, dalla riduzione della quantità e qualità del latte consegnato, fino alla compromissione dell’intera lattazione, alla riforma prematura o alla morte dei soggetti (Blowey e Edmondson, 2010; Zecconi 2010, Hogeveen et al., 2019).
A questi, vanno sommati i costi che l’allevatore deve sostenere per la prevenzione della problematica, con l’adozione di approcci sia strutturali e gestionali, basati sull’igiene della mungitura e sulle condizioni dell’ambiente di stabulazione, che di tipo analitico, per la profilassi, la diagnosi precoce e il trattamento opportuno.
L’incidenza più immediata delle mastiti sulla qualità del latte riguarda l’aumento del contenuto delle cellule somatiche (o somatic cell count, SCC), l’indicatore principe dello stato di salute della mammella, che può influenzare pesantemente la variabilità del prezzo finale del latte per l’allevatore (il quale prevede fasce per le franchigie, i premi qualità e le penalità), fino all’annullamento di altri eventuali premi per parametri qualitativi e igienico-sanitari, in caso di superamento del suo limite di legge. L’andamento del tasso di infezione, così come del parametro SCC, a livello aziendale, presenta una certa variabilità legata a fattori animali e ambientali, mettendo in luce la necessità di un loro costante monitoraggio.
Le patologie mammarie rappresentano uno dei problemi sanitari più diffusi dell’allevamento bovino da latte in tutto il mondo, nonostante i notevoli progressi raggiunti sia in campo farmaceutico, con l’autorizzazione in commercio ogni anno di nuove molecole per il trattamento e la prevenzione delle infezioni mammarie, che diagnostico, con la disponibilità di nuove strumentazioni e metodiche analitiche, dai più sofisticati analizzatori del latte destinati ai laboratori accreditati, per processare numerosi campioni al giorno, a quelli portatili utilizzabili a livello di azienda agricola.
La zootecnia di precisione
Inoltre, la ricerca nel settore delle tecnologie ha portato nell’ultimo decennio all’introduzione di numerosi sensori per l’analisi automatica (in line e on line) del latte durante la mungitura, che rappresentano strumenti molto innovativi di zootecnia di precisione.
L’analisi dei parametri chimici del latte effettuata mensilmente su tutti i capi in lattazione nell’ambito dei controlli funzionali (previsti dal sistema dell’Associazione italiana allevatori, Aia), settimanalmente sui campioni di massa ai fini del pagamento qualità del latte (da parte dei caseifici, ad esempio) e giornalmente e automaticamente, tramite la sensoristica associata ai sistemi di mungitura (soprattutto robotizzata), rappresenta una importante e ricca fonte d’informazioni per l’allevatore per monitorare lo stato di salute delle vacche.
Da anni ormai si parla delle opportunità offerte dalla zootecnia di precisione, in uno scenario caratterizzato dalla continua diminuzione del numero di aziende, dall’aumento delle loro dimensioni e dalla riduzione del personale. La difficoltà, poi, di reperire manodopera qualificata per operazioni come la mungitura (lavoro impegnativo e ripetitivo) indirizza sempre più imprenditori agricoli a scegliere i sistemi di mungitura robotizzati. Questi ultimi risultano in continuo aumento negli allevamenti lombardi, grazie anche alla modifica al Disciplinare di produzione del Grana Padano Dop che da poco più di un anno ammette il latte proveniente da vacche munte con accesso libero ad un sistema di mungitura automatizzata (Ams).
Il passaggio alla mungitura con Ams, insieme all’adozione dei dispositivi di monitoraggio della salute e degli estri, può rappresentare un’opportunità di miglioramento della qualità della vita dell’imprenditore agricolo e dei suoi dipendenti, per la riduzione del lavoro in orari obbligati a favore di un aumento del tempo che deve essere, però, dedicato alla consultazione e all’analisi dei dati generati dalle tecnologie per una gestione ottimale dell’impresa zootecnica.
L’automazione della mungitura consente, inoltre, di standardizzare le importanti e delicate operazioni di pulizia, attacco/stacco e disinfezione dei capezzoli, assicurando anche un maggior benessere alle bovine e tenere sotto controllo in modo automatico e continuo, numerosissimi parametri sul latte per verificare le prestazioni produttive, lo stato di salute dell’animale e la presenza di eventuali alterazioni chimico-fisiche del latte.
Alcuni robot di mungitura prevedono il monitoraggio, a livello di mammella o di quarto, e secondo metodiche analitiche diverse, non solo della produzione, dei tempi di mungitura, dei flussi, della conducibilità elettrica, (CE), del colore e della temperatura, ma anche di parametri più specifici come ad esempio il valore (o la classe) di SCC, lattosio, attività dell’enzima lattato-deidrogenasi (LDH), per aiutare a riconoscere precocemente l’insorgenza di stati infiammatori mammari. Poiché questi parametri possono variare anche per effetto di altri fattori, è importante controllare il loro andamento nel tempo e l’associazione tra più indicatori.
Nuovi strumenti
A fronte di una sempre più crescente diffusione delle innovazioni nelle stalle, nonostante l’apparente semplicità sia d’utilizzo delle macchine e delle strumentazioni che di consultazione dei dati dai software gestionali, grazie a interfacce utenti facili ed intuitive, consultabili sempre e ovunque, ci sono aspetti che possono risultare difficili da gestire da parte degli operatori.
I sensori rilevano i dati, li elaborano e forniscono informazioni all’allevatore, generalmente sotto forma di allerte, orientandolo nel prendere certe decisioni. Il monitoraggio, il controllo e la gestione delle patologie, in particolare di quelle mammarie, nelle aziende dotate di Ams e di sensoristica sempre più all’avanguardia, non è priva di difficoltà.
Quando i sensori rilevano alterazioni della qualità del latte e possibili stati infiammatori mammari, non è semplice né automatico né per l’allevatore interpretare i segnali di “allarme” e le “attenzioni” salute che identificano, a volte con molto anticipo, le bovine “a rischio”, che spesso non mostrano (ancora) alcun sintomo di patologia conclamata, e/o applicare prontamente eventuali procedure operative. Intervenire precocemente (a volte in fase pre-clinica), consente di ridurre i costi e le durate dei trattamenti, aumentare le probabilità di guarigione, minimizzando gli effetti negativi sulle performance produttive, a garanzia di un’alta qualità del latte consegnato, e razionalizzare l’uso degli antimicrobici, solo per gli animali che necessitano di trattamenti perché malati o a elevato rischio di patologia.
Quando necessario, il trattamento terapeutico (prescritto dal medico veterinario) deve essere precoce e mirato, per evitare la cronicizzazione della patologia e fenomeni di antibiotico-resistenza; pertanto, occorre effettuare (sempre) le analisi del latte (con metodiche riconosciute) per conoscere l’agente eziologico, la sua suscettibilità alle diverse molecole antimicrobiche e la gravità dell’infiammazione.
Risulta chiara la necessità di un approccio integrato al “problema mastiti” adatto alle nuove tipologie aziendali.
Il laboratorio latte dell’Aral di Crema offre un nuovo servizio di assistenza tecnica aziendale per gli allevatori, grazie anche ad uno strumento innovativo che analizza, ad esempio in occasione dei controlli funzionali, oltre alla la conta delle cellule totali (SCC), un parametro più dettagliato, la conta delle cellule differenziali (DSCC), rappresentato dalla percentuale di neutrofili polimorfonucleati (PMN) e di linfociti sul totale delle cellule somatiche (essenzialmente leucociti). Mentre il valore di SCC consente di individuare animali con mastite subclinica, il valore di DSCC consente di individuare animali apparentemente sani che invece sono nella fase iniziale dell’infiammazione e animali ammalati che probabilmente si stanno cronicizzando.
Le esigenze degli allevatori
Il grado di conoscenza da parte degli allevatori sugli strumenti diagnostici a loro disposizione risulta ancora molto variabile. Il fabbisogno sia di informazione sulle innovazioni che di supporto alle decisioni nella gestione delle tecnologie, specie in relazione alla problematica mastiti, è emerso chiaramente nel corso degli eventi informativi e dimostrativi realizzati nell’ambito dei due Psr Dim4Zoo e New4Pep, sempre coordinati dai ricercatori di Lodi del Crea nel periodo 2017-2020.
C’è un crescente interesse da parte degli allevatori nei confronti delle innovazioni, in particolare per le tecnologie per il rilievo automatico dello stato di salute e riproduttivo delle bovine. Oltre al costo totale dell’investimento, gli imprenditori considerano importante la loro facilità di utilizzo e la possibilità di disporre di adeguato supporto tecnico all’utilizzo dei dati forniti dai sistemi nel processo decisionale a livello aziendale (Abeni et l., 2019).
Pertanto, il progetto mira alla possibilità di definire dei metodi di lavoro, entro ciascuna tipologia di azienda che, oltre a utilizzare i dati raccolti automaticamente durante la mungitura, trovino conferma nelle analisi di laboratorio, per contribuire a migliorare la gestione sanitaria dell’azienda, prevenire le patologie mammarie e garantire un’alta qualità del latte consegnato. Si cercherà di rispondere alla necessità di fornire indicazioni pratiche agli operatori del settore per caratterizzare gli elementi più utili a valorizzare e interpretare correttamente le informazioni raccolte per mezzo delle varie tecnologie diagnostiche.
Con il progetto si valuterà, pertanto, la possibile sinergia tra i dati disponibili ad ogni mungitura (quarto per quarto o per mammella) rilevati dai sensori in line e on line presenti nelle quattro diverse tipologie di Ams in prova e i dati delle analisi del latte di laboratorio per assicurare i massimi livelli di benessere animale ed efficienza produttiva della mandria.
Le azioni dimostrative
Ctrl-C-Mast è suddiviso in due sotto-progetti: uno dedicato alla realizzazione di azioni dimostrative, l’altro di azioni informative.
Le azioni dimostrative sono realizzate nelle quattro aziende bovine da latte con robot di mungitura della provincia di Cremona coinvolte nel progetto, tra cui l’Azienda Marchini Fratelli s.s. soc. agr. di Soncino, la Soc. agr. Oberti Cesare e Giovanni s.s. di Capergnanica e la Soc. agr. Palazzetto s.s. del comune di Grumello Cremonese e Uniti.
È prevista innanzitutto l’attivazione di un flusso automatico verso il Crea di tutti i dati relativi all’intera mandria: i parametri misurati dai sensori sugli animali e sul latte, con gli allarmi generati, i dati anagrafici, gli eventi riproduttivi, sanitari, le terapie effettuate e i controlli funzionali per tutta la durata del progetto.
Sono poi programmati due periodi di attività pratico-dimostrative con la raccolta automatica di campioni di latte da tutte le vacche in mungitura, a cadenza settimanale, da sottoporre ad analisi nei laboratori dell’Aral, per tre mesi nel primo anno e tre nel secondo, per il monitoraggio delle condizioni della mammella tramite conteggio totale (SCC) e differenziale (DSCC) delle cellule somatiche (oltre agli altri parametri qualitativi del controllo funzionale) e la ricerca dei principali microrganismi contagiosi e ambientali (incluso l’antibiogramma) con modalità analitiche e operative diverse nei due periodi.
Sulla base dei risultati ottenuti si vuole valutare la possibilità di caratterizzare meglio lo stato sanitario della mammella e discriminare le vacche sane da quelle con mastite o a rischio infezione, attraverso l’associazione dei dati giornalieri rilevati dalle diverse tecnologie presenti negli allevamenti con i dati delle analisi di laboratorio (settimanali), per la ricerca dei quarti infetti e la terapia mirata.
Con tali azioni si vuole dimostrare e confermare che l’eventuale terapia delle bovine deve basarsi sulla conoscenza dell’agente eziologico (ricercato attraverso esami colturali specifici o metodiche genetico-molecolari), della sensibilità agli antimicrobici (valutata attraverso l’antibiogramma) e del livello di gravità del problema, valutabile clinicamente, ma anche nei sistemi di mungitura robotizzata, attraverso le informazioni basate sui parametri misurati dai sensori, insieme ai dati delle analisi di laboratorio (SCC e DSCC).
Saranno realizzate inoltre delle visite tecniche nelle quattro aziende coinvolte nelle attività pratico-dimostrative, al fine di permettere il miglior trasferimento delle conoscenze e delle informazioni raccolte ai vari fruitori finali e in particolare ai giovani allevatori.
Le azioni informative
Tra le iniziative informative sono previsti due workshop/seminari aperti ad allevatori e tecnici, per parlare delle problematiche connesse alla gestione delle mastiti bovine e degli strumenti di monitoraggio a disposizione degli allevatori, sia come sensori e tecnologie innovative che come strumenti di analisi nei laboratori e presentare i risultati e le informazioni raggiunte nel corso delle azioni pratico-dimostrative.
In conclusione, Ctrl-C-Mast attraverso l’analisi di numerose informazioni rilevate sugli animali e sul latte relative allo stato di salute vuole favorire un utilizzo più razionale e responsabile degli antimicrobici nell’allevamento bovino da latte.
Le figure coinvolte, ciascuna con il proprio ruolo, saranno impegnate per il raggiungimento di obiettivi comuni: applicare in campo e in laboratorio in modo corretto ed efficace le nuove tecnologie disponibili, creare indicazioni utili e non solo dati, mettendo in pratica strategie gestionali finalizzate al miglioramento della qualità delle produzioni, dello stato di salute e benessere animale, trasferire tali informazioni agli allevatori e tecnici delle aziende bovine da latte, in modo semplice e chiaro, per migliorare le loro competenze e conoscenze.
Problema antibiotico-resistenza
Fra gli obiettivi del progetto c’è quello di contrastare il crescente fenomeno della resistenza batterica ai chemioterapici. L’antibiotico-resistenza è, infatti, una delle problematiche sanitarie più attuali e urgenti; coinvolge non solo la salute pubblica, ma anche quella animale e l’ambiente, tra loro strettamente associati a causa della diffusione dei microrganismi. L’uso non appropriato, incontrollato o non consapevole dei chemioterapici negli animali da reddito può causare, quindi, gravi conseguenze anche per l’uomo e l’ecosistema in termini di selezione di microrganismi multi-resistenti.
Considerando la complessità del problema, che ogni anno causa nel mondo numerosissime vittime per infezioni incurabili (oltre a determinare costi sanitari notevoli), è importantissimo intervenire oltre che in campo umano, anche in campo zootecnico con azioni volte alla riduzione del consumo di antimicrobici, soprattutto attraverso la prevenzione delle infezioni nelle specie da allevamento, come raccomandato dalla Commissione europea (“Linee guida sull’uso prudente degli antimicrobici in medicina veterinaria”, Gu Ue, serie C 299 dell’11-9-2015).
