Titolo della Ricerca
"Sostanze naturali biologicamente attive per il benessere animale e per produzioni
 zootecniche sane e di qualità."

Unità Operativa MILANO - Dipartimento di Scienze e Tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare
Facoltà di Medicina Veterinaria - Università degli studi di Milano - Via Celoria 10, 20133 Milano
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Responsabile del progetto Prof. Doriana Tedesco - doriana.tedesco@unimi.it

Sostanze naturali biologicamente attive per il benessere animale e per produzioni
zootecniche sane e di qualità

Le piante contengono particolari sostanze, non utilizzate come nutrienti o macronutrienti, che possono essere biologicamente attive quali terpeni, terpenoidi, alcaloidi e sostanze fenoliche. Il gruppo dei fenoli è il più importante per l'attività biologica dei suoi componenti. Alcune sostanze sono riconosciute per le loro proprietà antimicrobiche, immunostimolanti, antitumorali e antiossidanti.

Al fine di garantire la sicurezza degli alimenti di origine animale ed in accordo alle pressanti richieste dei consumatori, sono in aumento le ricerche indirizzate all'individuazione di nuove strategie alimentari quali il possibile utilizzo di estratti naturali come supplemento nell'alimentazione degli animali in produzione zootecnica (Hooge, 1999, Feedstuffs; Langhout, 2000, Feed Mix Special 2000). Sebbene l'utilizzo di estratti naturali come additivi alimentari sia ancora in una fase iniziale (Tedesco, 2001, Zoot. Nutr. Anim.), da alcuni risultati sperimentali si è potuto rilevare come le proprietà antimicrobiche di questi metaboliti secondari possano fornire una valida alternativa all'uso di antibiotici utilizzati come promotori di crescita. Difatti l'aumentata antibiotico- resistenza dei batteri ha indotto l'EU a bandire alcuni antibiotici utilizzati come promotori di crescita nelle specie zootecniche. Nello stesso modo le proprietà antiossidanti e immunostimolanti di alcune piante possono avere un potenziale ruolo in una zootecnia più attenta al benessere animale e alla produzione di alimenti "sani".

Il compito dell’U.O. sarà quello di effettuare indagini sull’utilizzo di estratti naturali di essenze vegetali caratteristiche della macchia mediterranea e di valutarne gli effetti su animali in produzione zootecnica. Saranno considerati parametri di benessere animale valutati mediante appropriati markers biologici. Particolare attenzione sarà inoltre posta ai parametri qualitativi relativi alle produzioni zootecniche.

EFFETTO EPATOPROTETTIVO DI ESTRATTI NATURALI IN ANIMALI NEL PERIPARTO

La fase del periparto
Un momento particolarmente delicato nella vita produttiva degli animali di interesse zootecnico è il periodo di transizione tra la fine della gravidanza e l’inizio della lattazione. Questa fase è stata oggetto di studi approfonditi nella specie bovina, ma gli eventi para-fisiologici del periparto sono comuni anche alla specie caprina e suina.
Figura 1. Il periodo del periparto, o di transizione, nella vacca da latte
- 3 settimane                                 parto                                        3 settimane
In questa fase si riscontra una diminuzione drastica dell’assunzione alimentare, cui si associa un aumento dei fabbisogni energetici dovuto all’inizio della galattogenesi. In questa situazione di bilancio energetico negativo la bovina deve ricorrere alle riserve costituite dal tessuto adiposo come fonte di energia. Organo chiave in questa via metabolica è il fegato ove ha sede la sintesi, l’utilizzo e il rimaneggiamento degli acidi grassi non esterificati (NEFA) e la biosintesi e il rilascio di lipoproteine. La capacità del fegato dei ruminanti di ossidare gli acidi grassi o trasformare trigliceridi in lipoproteine, che possono essere rimosse dal tessuto epatico, è limitata. Quando viene raggiunto il limite, i trigliceridi si accumulano all’interno degli epatociti, diminuendone la funzionalità e portando allo stato di steatosi, che a sua volta predispone a situazioni di chetosi. Nella bovina chetotica la gluconeogenesi è compromessa, e all’ipoglicemia si associa un calo della produzione lattea. Questo stato para-fisiologico può essere parzialmente corretto con una attenta gestione dell’alimentazione o con l’aggiunta nella dieta di sostanze epatoprotettive e lipotrope.
Figura 2. Bilancio energetico nel periodo di transizione (da Drackley et al., 2001)
Obiettivi della ricerca
Silybum marianum è una caratteristica pianta della flora mediterranea le cui proprietà epatoprottetive sono riconosciute da secoli ed è tradizionalmente usata in Europa in medicina umana. S. marianum ha inoltre evidenziato proprietà antiossidanti e immunomodulanti (Luper, 1998, Alternative Medicine Review). S. marianium (sin. Carduus marianus L.) appartiene alla famiglia delle Asteraceae ed è una erbacea annuale o biennale. L'obiettivo di queste ricerche è determinare se le riconosciute proprietà dell'estratto di S. marianum possono avere una applicazione anche nel coadiuvare il benessere animale. Verranno presi in considerazione lo stato sanitario degli animali, i parametri ematici, la qualità delle produzioni e le performances produttive. Le sperimentazioni verranno condotte su bovine da latte, capre da latte e scrofe nel periodo compreso tra la fase finale della gestazione e l'inizio della lattazione. In collaborazione con l'U.O. di Palermo tali sperimentazioni verranno condotte anche su pecore in lattazione.
bovina in transizione Trenta bovine da latte selezionate in accordo alla precedente produzione di latte, allo stato di salute, all'ordine di parto e alla body condition score sono state divise in due gruppi. Quindici bovine hanno ricevuto il trattamento sperimentale come sospensione orale da 7 giorni prima del parto a 15 giorni dopo il parto. Gli effetti della silimarina sono stati valutati sullo stato sanitario degli animali, sui parametri metabolici ematici e sulla performances produttive e la qualità del latte. A 7 e 30 giorni dopo il parto sono state effettuate delle biopsie epatiche per successive valutazioni istologiche.     capre da latte La silimarina è stata somministrata a capre da latte allevate in una azienda a conduzione biologica. Gli animali sono stati monitorati per il periodo compreso tra la fase finale della gestazione e la lattazione successiva. Sono stati effettuati prelievi ematici e di latte per le successive determinazioni analitiche. Particolare attenzione è stata rivolta al metabolismo epatico. Prelievi di tessuto epatico sono stati effettuati mediante biopsie nel primo mese di lattazione.     scrofe in lattazione Nell'allevamento suinicolo la riproduzione rappresenta la fase più delicata e viene considerata per valutare l'efficienza aziendale. Anche in questa specie il trattamento con una sostanza ad azione epatoprotettrice può rappresentare un contributo al miglioramento del benessere in un periodo non esente da eventi patologici. Gli effetti del trattamento verranno valutati sullo stato sanitario sia delle scrofe che dei suinetti, sui parametri riproduttivi, sui metaboliti ematici e sulla composizione del latte.
Pubblicazioni:
D. Tedesco, A. Tava, and G. Varisco (2002). Dietary inclusion of silymarin in peripartum dairy cows: Effects on milk quality and detection of silymarin residue. J. Anim. Sci. Vol. 80, Suppl. 1/J. Dairy Sci. Vol. 85, Suppl. 1, 359. D. Tedesco, A. Tava, C. Domeneghini, Costa, D. Sciannimanico, and M. Tameni (2002). Dietary inclusion of silymarin in peripartum dairy cows: Effects on milk productivity, plasma metabolite and liver tissue. J. Anim. Sci. Vol. 80, Suppl. 1/J. Dairy Sci. Vol. 85, Suppl. 1, 244. Tedesco D., C. Domeneghini, D. Sciannimanico, M. Tameni, S. Steidler and S. Galletti (2004). Silymarin, a possible hepatoprotector in dairy cows: biochemical and histological observations. Journal of Veterinary Medicine Serie A, in press.
COMPOSIZIONE IN ACIDI GRASSI NEL MUSCOLO E NEL FEGATO DI CONIGLIO A SEGUITO DELL’INCLUSIONE DI ANTIOSSIDANTI NATURALI
Negli animali monogastrici, come i conigli, la quantità e la proporzione di acidi grassi nella carne e nel tessuto adiposo può variare in funzione della dieta. La proporzione tra acidi grassi saturi e insaturi nel tessuto adiposo può essere variata per migliorare le caratteristiche nutrizionali e qualitative della carne. Un alto contenuto in fosfolipidi, ricchi di acidi grassi polinsaturi, rende la carne di coniglio molto sensibile ai fenomeni ossidativi. L'ossidazione lipidica è il principale fattore responsabile della perdita della qualità, in quanto determina sapori sgradevoli e alterazioni di colore e odore. Questi fenomeni agiscono negativamente sulla “shelf life” del prodotto. Inoltre l'ossidazione lipidica porta a un aperdita di valore nutrizionale per una diminuzione di pigmenti e vitamine. .
Figura 1. Irrancidimento Autossidativo
RH R° ROO°+RH R°+R° ROO°+R° ROO°+ROO° -----> R° ROO° ROOH+R° R-R ROOR ROOR+O2 -----> -----> -----> -----> ----->
inizio  -   propagazione  - fine
Molte ricerche hanno indicato che l'ossidazione lipidica può essere controllata o minimizzata addizionando alla dieta antiossidanti che impediscono la rottura dei doppi legami degli acidi grassi insaturi grazie alla presenza di doppi legami coniugati. In questo periodo i consumatori e l'industria sono particolarmente attenti alle problematiche legate alla presenza di additivi sintetici in alimentazione animale. Questo ha portato a un rinnovato interesse sull'utilizzo di prodotti naturali e un incremento delle ricerche sull'utilizzo di antiossidanti naturali. Questi ultimi composti hanno il vantaggio di essere facilmente accettati dai consumatori, di essere considerati sicuri non essendo di sintesi chimica, e di non necessitare dei test di sicurezza previsti dalla legislazione in quanto "Generally Recognized As Safe" (GRAS). In alcuni studi è stata valutata la proprietà antiossidante di Rosmarinus officinalis e di differenti estratti di rosmarino. I componenti responsabili dell'attività antiossidante sono principalmente diterpeni fenolici, come l'acido carnosico e il carnosolo, e altri acidi fenolici, come l'acido rosmarinico. Queste proprietà sono inoltre riportate per i flavonoidi estratti da Medicago spp. ERBE E SPEZIE Contenuto in sostanze fenoliche Estratto di Rosmarinus Officinalis: elevata attività antiossidante Alto contenuto di diterpeni fenolici (carnosolo e acido carnosico)   In queste sperimentazioni sono stati valutati gli effetti della somministrazione di estratti di rosmarino e di flavonoidi di Medicago spp. sullo stato ossidativo dei conigli e sulle qualità delle carni.
Rosmarinus officinalis in conigli in accrescimento E' stata valutata l'inclusione di quest'essenza, nella razione di conigli Bianchi di Nuova Zelanda suddivisi in gruppi sperimentali riceventi dosi crescenti dell’estratto in esame. L'effetto antiossidante del rosmarino è stato valutato in comparazione con la vitamina E come controllo positivo. I risultati hanno evidenziato che l'effetto antiossidante dell'estratto di rosmarino sulle caratteristiche e sulla composizione in acidi grassi delle carni era paragonabile a quello esercitato dalla vitamina E.     Flavonoidi di Medicago spp. in conigli in accrescimento I flavonoidi, purificati dall'U.O. di Lodi, sono stati somministrati a conigli in accrescimento per valutarne l'effetto antiossidante sulle caratteristiche e sulla composizione in acidi grassi delle carni. I risultati sono in corso di valutazione.
Pubblicazioni: A. Tava, D. Tedesco, D. Sciannimanico and C. Corino (2002). Fatty acid composition in rabbit muscle and liver after rosemary extract addition in the diet as a natural antioxidant. EAAP - 53rd Annual Meeting, Cairo 2002, 66.