DESCRIZIONE DEL PROGETTO
Il tema della sostenibilità oggi è molto dibattuto ed il settore zootecnico è considerato un attore importante in tale scenario. L’utilizzo di sottoprodotti agroindustriali in alimentazione animale potrebbe rappresentare una componente importante della strategia globale per ridurre l’impatto ambientale delle produzioni agroindustriali e zootecniche, in linea con un modello di economia circolare. Questo modello ha lo scopo di creare del valore aggiunto ad una materia prima che in caso contrario rappresenterebbe un costo, poiché destinata ad essere smaltita.
L’uso dei sottoprodotti in alimentazione zootecnica è un aspetto che desta molto interesse per gli studiosi negli ultimi anni (Vastolo et al., 2022) in quanto il loro reimpiego potrebbe portare a benefici socioeconomici ed ecologici (ad esempio riciclo, riduzione dei costi e della competizione per gli alimenti tra uomo ed animale). In effetti, l’uso di risorse alimentari locali come i sottoprodotti è considerata una strategia vincente per ridurre il consumo di acqua e di terra a livello globale e limitare, allo stesso tempo, le emissioni di gas serra legate ai trasporti. Molteplici sono i sottoprodotti utilizzati per l’alimentazione dei ruminanti e sempre maggiore è l’interesse a sfruttarne di nuovi a causa dell’importante ruolo che riescono a svolgere molti di questi come apporto di composti nutraceutici. Oltre all’impiego dei tradizionali sottoprodotti, pertanto, si punta alla ricerca di nuovi.
Fra gli obiettivi, il presente progetto di ricerca prevede l’integrazione di diete di ovini da latte con sottoprodotti agricolo-industriali siciliani, contenenti composti bioattivi, come polisaccaridi e sostanze di natura polifenolica (Barba et al., 2017). Fra questi il ficodindia ed i suoi sottoprodotti (bucce, pastazzo, cladodi) sono una buona fonte di fibre alimentari, di vitamine e composti bioattivi che hanno mostrato interessanti attività biologiche di tipo antinfiammatoria, ipoglicemizzante e antimicrobica (Abbas et al., 2022; Silva et al., 2021). I costituenti identificati appartengono a diverse classi chimiche. I principali costituenti sono appartenenti alla classe dei polifenoli, alcuni estraibili, altri idrolizzabili insieme a pigmenti appartenenti al gruppo delle betalaine (Amaya-Cruz et al., 2019; Aruwa et al., 2018; Butera et al., 2002; Galati et al., 2003; Garcia-Cayuela et al., 2019; Mena et al., 2018). L’utilizzazione zootecnica di nuovi sottoprodotti ottenuti dalla trasformazione del frutto di Opuntia ficus-indica (L.) Mill., che si rendono sempre più disponibili in Sicilia a causa dell’aumento delle superfici destinate alla coltivazione di questa coltura, diventa quindi sempre più interessante sia dal punto di vista scientifico che zootecnico. Indagini preliminari (Todaro et al., 2020; Vastolo et al., 2020) hanno confermato l’idoneità dei derivati del ficodindia per l’alimentazione dei piccoli ruminanti, con indubbi vantaggi in termini di sostenibilità economica e ambientale degli allevamenti zootecnici.
Tuttavia, come la stragrande maggioranza di sottoprodotti, anche questi sono soggetti a stagionalità e si rendono disponibili, pertanto, solo in un periodo limitato dell’anno. Questi sono solitamente stoccati in cumuli all’aperto e man mano somministrati freschi agli animali. Però, a causa dell’elevato contenuto in acqua e in zuccheri fermentescibili, che favoriscono un incontrollato sviluppo di fermentazioni batteriche, non si prestano bene ad essere conservati tal quali. Per questo si rende necessario intervenire per stabilizzare la massa; questo è stato infatti l’obiettivo di uno studio condotto di recente (Todaro M., et al., 2020), che, oltre ad analizzare le caratteristiche nutrizionali del pastazzo di ficodindia ne hanno valutato anche sua stabilità durante uno stoccaggio di 21 giorni. Un ulteriore studio è stato condotto, sempre in Sicilia, con l’obiettivo di valutare la conservazione di tale sottoprodotto attraverso l’insilamento con diverse percentuali di paglia (rispettivamente 0, 5, 10% sul tal quale) valutandone le caratteristiche chimiche e la cinetica di fermentazione in vitro . Sulla base dei risultati chimico-fisici ottenuti, l’insilamento è risultato essere un’idonea tecnica di stoccaggio per preservare le caratteristiche nutrizionali del pastazzo di ficodindia. L’aggiunta del 5% di paglia di frumento al pastazzo ha consentito di ridurre le perdite di nutrienti durante lo stoccaggio oltre ad aumentarne la sostanza secca.
Con la presente ricerca si intendeno studiare gli effetti dell’utilizzazione del pastazzo di ficodindia insilato nella dieta di ovini in lattazione valutando le performances degli animali, il loro stato di benessere, le fermentazioni ruminali, la qualità del latte e del formaggio da esso ottenuto non trascurando la presenza dei composti bioattivi e nutraceutici che dal feed potrebbero passare al food.
Per quanto concerne l’utilizzazione degli oli essenziali come integratori nell’alimentazione delle pecore da latte, la principale finalità è quella di contribuire a contrastare gli effetti dello stress da caldo (SC). É noto che l’esposizione al caldo influisce sulle funzioni fisiologiche degli animali da allevamento, con effetti negativi sul loro benessere, sulla salute e sulla produttività.
Il Gruppo Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici (IPCC, 2007) ha previsto che la temperatura della terra aumenterà gradualmente da 1,4°C a 5,8°C durante questo secolo. In tali condizioni di cambiamento climatico è prevedibile che, nelle regioni del Sud Italia, gli animali allevati prolungheranno il periodo di esposizione alle elevate temperature, andando ben oltre la sola fase centrale della stagione estiva. In una situazione del genere, è prevedibile che si punti maggiormente sull’allevamento delle specie animali più termotolleranti, tra cui gli ovini, per fornire prodotti animali rispetto a specie più sensibili allo stress termico che non ne saranno in grado di garantire. È stato ipotizzato che il previsto aumento della frequenza delle ondate di caldo avrà un grave impatto sulla produzione di latte vaccino, determinando cambiamenti cruciali dettati dalla esigenza di allevare specie con esigenze climatiche diverse, come le pecore. La letteratura sugli effetti dello stress da caldo negli ovini, in termini di salute, risposte fisiologiche e performance produttive, è scarsa (Sevi e Caroprese, 2012). Studi in vitro e in vivo sulle risposte immunitarie delle pecore sottoposte a SC hanno dimostrato che l’aumento della temperatura induce alterazioni delle funzioni cellulari, alterando così la capacità delle pecore di far fronte all’innalzamento termico (Caroprese et al., 2014). Anche le relazioni tra microbioma ruminale e stress da caldo è poco conosciuta. Di conseguenza, è opportuno sviluppare e adottare tecnologie efficaci per ridurre l’impatto negativo degli elevati livelli di temperatura ed umidità sugli animali, in particolare nei sistemi di produzione dei piccoli ruminanti. Le possibili soluzioni per ridurre alcuni degli effetti negativi dello SC per le pecore, andrebbero ricercate, oltre che fra le diverse strategie strutturali-gestionali, anche tra le tecniche alimentari ricorrendo alla somministrazione di integratori alimentari ricchi di sostanze bioattive utili per indurre un miglioramento delle performance animali. Recentemente, è stato dimostrato che gli estratti vegetali bioattivi aggiunti alla razione di pecore sottoposte a SC inducono, oltre al potenziamento dell’assetto immunitario degli animali, anche un miglioramento della produzione lattiero casearia, in termini di attività antiossidante nel latte, nello yogurt e nel formaggio (Kalaitsidis et al., 2021). Gli estratti di oli essenziali di agrumi, ottenuti mediante spremitura a freddo da sottoprodotti dell’industria di trasformazione agrumaria, hanno ricevuto particolare attenzione per le loro proprietà antimicrobiche e antiossidanti. Tali prodotti contengono diversi metaboliti bioattivi secondari costituiti principalmente da terpeni volatili, tra i quali predomina il limonene (Ambrosio et al, 2021). L’integrazione alimentare con oli essenziali sembra essere una potenziale alternativa agli antibiotici in allevamento, contribuendo a contrastare i fenomeni di antibiotico resistenza, e si è dimostrata efficace come strategia nutrizionale per prevenire lo stress ossidativo generato dall’esposizione di animali alle alte temperature, oltre che per arricchire i prodotti di derivazione animale con antiossidanti naturali (Simitzis et al.,2017). Sebbene la loro modalità d’azione sulla funzione ruminale non sia stata completamente compresa, gli oli essenziali hanno anche rivelato proprietà antiossidanti, antinfiammatorie, di modulazione immunitaria e di termoregolazione, nonché miglioramenti nella digeribilità e nell’efficienza di conversione alimentare (Alemu et al., 2019), e riduzione nelle emissioni di metano nelle pecore (Soltan et al., 2018).
In un contesto di mitigazione degli effetti delle elevate temperature, diventa opportuno prendere in considerazione anche le nuove tecnologie di precisione, quali sensori e dispositivi digitali, la cui applicazione, consentendo di monitorare le risposte degli animali alle condizioni ambientali (Silva et al, 2022) in termini di temperatura corporea, frequenza respiratoria, attività motoria, ingestione alimentare e ruminazione, può rappresentare un valido supporto per ottimizzare i tempi e l’intensità di intervento per contrastare l’impatto dello HS nelle pecore da latte.
In tale scenario la scelta dei sottoprodotti agricolo-industriali tipici della Sicilia, agrumi e ficodindia, diventa un’ottima strategia anche in termini di economia circolare e riduzione dei rifiuti. In questo progetto una buona parte delle attività è legata alla zootecnia di precisione con l’intento di validare alcuni sensori da applicare sui piccoli ruminanti, che oggi si stanno studiando sempre di più e, le cui attività di ricerca, diventano fondamentali per la loro validazione. Lo studio della sensoristica e la validazione di alcuni sensori da applicare agli ovini da latte, diviene una parte fondamentale di questo progetto, prevista nei WP 2 e 3. Per tale motivo in fase di progettazione è già stata contattata una ditta italiana, all’avanguardia nel campo della zootecnia di precisione, con la quale sono già state condivise alcune linee di ricerca sulle pecore allo scopo di ottenere informazioni utili per entrambe le istituzioni e favorire l’avanzamento della ricerca nel campo dell’applicazione della PLF ai piccoli ruminanti.
