Tamponamento del rumine: l’importanza del pH 5.5

LuogoDipartimento di Scienze Animali, Stellenbosch University, Sud Africa

Supervisione a cura delProf. Christian Cruywagen

RiassuntoGli effetti del tamponamento del rumine con un tampone solubile (bicarbonato di sodio 180g/giorno)ed un tampone a lento rilascio (Acid Buf 90g/giorno) sono stati comparati con un placebo in un esper-imento sul metabolismo in cui il pH del rumine è stato continuamente monitorato utilizzando un elet-trodo per pH ad inserzione. Il modello sperimentale consisteva in un crossover equilibrato in cui levacche sono state alimentate con ciascun trattamento per un totale di 21 giorni. La misurazione dellaproduzione lattea è stata monitorata nel periodo finale di 7 giorni. La produzione lattea di ciascunavacca al giorno aumentava con l’aggiunta di tampone da 27.6 litri (controllo) a 29.1 litri (bicarbonatodi sodio) a 31.8 litri (Acid Buf).Le percentuali di proteine e grassi nel latte aumentavano con l’inclusione di Acid Buf sul controllo. Lacomparazione del pH del rumine suggeriva che le vacche erano molto acidotiche durante la dietacontrollo, ma l’aggiunta di tamponi mitigava questa condizione. Con la dieta di controllo il pH del ru-mine rimaneva inferiore a 5.5 per 14 ore al giorno, rispetto alle 7.5 ore con bicarbonato di sodio e le3.5 ore con Acid Buf.

Animali e alloggiamentoNella sperimentazione sono state uti-lizzate sei vacche Holstein in lat-tazione con cannula ruminale. Levacche sono state destinate ai tratta-menti in base ad una configurazione aquadrato latino in un 3 x 3 (n=2) dis-egno crossover equilibrato, con tretrattamenti e tre periodi. Quindi tuttele vacche sono state sottoposte ai tretrattamenti. L’alloggiamento era installe singole e le vacche erano ali-mentate individualmente.

Tabella 1 Dieta sperimentale

Ingrediente % DM AnalisiFieno di avena 17.6 Foraggio 34.5% DMFieno di erba medica 17.6 NDF 26.2% DMCrusca di frumento 3.8 NDF 47.1% DMFarina di soia 7.4 Lignina 3.1%DMFarina di semi di cotone 3.7 CP 17.2%DMFarina di pesce 2.6 RUP 37.4%CPGranoturco macinato 40.5 Grassi 5.56% DMUrea 0.43 ME 12.1 Mj/kgMelassa 3 Ca 0.87%Megalac 2.5 P 0.45%MinVit 0.2Calcare 0.35Sale 0.3AcidBuf 0.4 Trattamenti applicatiBicarbonato di sodio 0.8 Trattamenti applicati

Periodo sperimentaleIl periodo sperimentale è durato in totale 66 giorni con tre periodi di 21 giorni. Ogni periodo di 21giorni consisteva in un periodo di adattamento di 15 giorni ed uno di raccolta dati di 7 giorni.

Trattamenti e dieteLe diete sono riportate nella tabella 1.

La differenza tra i trattamenti riguardava soltanto l’inclusione del bicarbonato di sodio o di Acid Buf odel calcare. I livelli di calcio erano costanti in tutte le diete, sia che fosse stato somministrato calcare(trattamenti con controllo & bicarbonato) o Acid Buf. Gli animali venivano nutriti due volte al giorno al5% in eccesso di appetito e durante il periodo di raccolta dati, il nutrimento rifiutato veniva rimosso epesato.

Raccolta dati ed analisi chimicheDurante ciascun periodo di raccolta dati, l'assunzione di materia secca e la produzione lattea sonostate raccolte.

RisultatiLa produzione di latte per ogni trattamento nel periodo di registrazione è riportata nella tabella 2.Quando le vacche erano sottoposte alla dieta di controllo, erano visibilmente senza fiato e appari-vano sofferenti a causa di problemi di acidosi. Le vacche sottoposte ad altri trattamenti apparivanopiù in forma. Le diete utilizzate erano formulate per essere simili a diete utilizzate in un esperimentoprecedente ma includevano elementi a macina più fine e questo è considerato il fattore di aumentodella natura acida del nutrimento rispetto ai risultati precedenti. Le curve del pH prodotte dalle vacchesono riportate nella figura 1 e confermano la natura acida del rumine.

Dopo aver somministrato la dieta di controllo, il pH diminuiva rapidamente, al livello più basso (5.35)nel momento in cui avveniva la seconda distribuzione di nutrimento. Il pH aumentava lentamente du-rante la sera e la notte successiva, ritornando rapidamente ai livelli precedenti all’alimentazione dalletre di notte circa.

Si suggerisce che il cambiamento del pH dopo le 3 di notte sia dovuto alla disponibilità di substrato.

L’inclusione di ciascun tampone riduceva la percentuale di diminuzione del pH dopo la prima ses-sione di alimentazione, con pH minimo raggiunto nella tarda serata. Il pH nel trattamento con AcidBuf rimaneva più elevato rispetto al pH del trattamento con bicarbonato di sodio e quindi si può affer-mare che la caratteristica a lento rilascio di questo tampone evitava che il pH diminuisse al livello deltrattamento con tampone solubile.

Tabella 2 Assunzione di nutrimento e produzione lattea

Elemento Acid Buf NaHCO3 Controllo SEm Significatività PProduzione latte (kg/g) 31.8a 29.1b 27.6b 4.560 0.010

Latte corretto al 4%di grassi (kg/g) 32.8a 29.9ab 26.9b 2.245 0.006

Grassi nel latte (%) 4.21a 4.18a 3.86b 0.040 0.057*Grassi nel latte (kg/g) 1.33a 1.22a 1.06b 0.005 0.007Proteine nel latte (%) 3.47 3.38 3.43 0.016 0.554Proteine nel latte (kg/g) 1.09a 0.98ab 0.93b 0.004 0.032Lattosio nel latte (%) 4.58 4.59 4.57 0.002 0.766Lattosio nel latte (kg/g) 1.46a 1.34b 1.26b 0.003 0.008Solidi totali (%) 12.90 13.0 12.87 0.063 0.689Solidi totali (kg/g) 4.08a 3.77ab 3.54b 0.044 0.025SNF (%) 8.69 8.81 9.01 0.047 0.136SNF (kg/g) 2.75a 2.55ab 2.47b 0.023 0.077*Assunzione materia secca (kg) 23.3 24.2 23.1 1.434 0.863

Figura 1 Effetto del tipo di tampone sulla variazione diurna del pHL’impatto del trattamento sulla produzione è riportato nella tabella 2, che mostra un aumento signi-ficativo della produzione lattea nelle vacche alimentate con Acid Buf rispetto al nutrimento con bicar-bonato di sodio o controllo. Anche la percentuale di proteine nel latte aumentava numericamentenelle vacche alimentate con Acid Buf rispetto a quelle alimentate con bicarbonato o controllo e la per-centuale di grassi nel latte aumentava notevolmente rispetto al controllo per entrambi i tamponi. L’as-sunzione di materia secca era numericamente aumentata nelle vacche alimentate con trattamenti dibicarbonato sia rispetto al controllo che ad Acid Buf. Dal lavoro precedente, si afferma che la pro-duzione e la qualità del latte possono essere ottimizzate evitando che il pH scenda ad un livellotroppo basso durante le ore serali quando il flusso di bicarbonato dalla saliva è ridotto.La produzione riportata qui può essere collegata con il periodo in cui il pH del rumine scendeva al disotto di 5.5 durante la sera, ovvero 14 ore per il controllo, rispetto alle 7.5 per il trattamento con bicar-bonato di sodio e 3.5 ore con Acid Buf.

Non vi erano effetti sul livello più elevato di pH raggiunto nel rumine, ovvero 6.0 per tutti i trattamentie questo coincideva con l’alimentazione mattutina quando il contenuto nel rumine sarebbe più basso.Altri lavori hanno mostrato che i livelli di pH superiori a 6 possono essere raggiunti in questo mo-mento utilizzando tamponi ma profili VFA hanno suggerito che questo potrebbe portare all'aumento diacetato: percentuale di propionato e produzione di VFA inefficiente nel rumine, probabilmente colle-gate all’aumento di produzione di metano.

ConclusioniLa dieta di controllo applicata in questo esperimento ha avuto come risultato problemi di acidosi nellevacche, mitigati con l'aggiunta di tamponi. Con Acid Buf si sono verificati un pH più elevato nel ru-mine ed una produzione lattea maggiore rispetto all’aggiunta di bicarbonato di sodio sebbene questofosse stato incluso alla metà della concentrazione. Comunque, il pH era ancora basso durante lasera nelle due diete con tampone rispetto a quanto normalmente accettato come valore di pH otti-male per un rumine funzionante. L’utilizzo di elettrodi per pH ad inserzione può fornire un'indicazionepiù accurata di come il pH cambia nel rumine e suggerire l'importanza di livelli minimi raggiunti nelleprime ore della sera rispetto ai prelievi istantanei.

Nelle tabelle i valori a,b con indice sovrascritto (tra le file) avevano differenzesignificative (P<0.05). *i valori P con un asterisco indicano

Elemento Acid Buf NaHCO3 Controllo SEm SignificativitàMedia giornaliera pH 5.66 5.60 5.56 0.02 0.57pH massimo 6.15 6.06 6.12 0.07 0.84pH minimo 5.42a 5.37ab 5.19b 0.02 0.10*

Periodo con pHinferiore a 5.5 (h) 4.00a 7.67ab (a) 13.00b 10.87 0.02