La messa a punto di nuovi additivi, i cosiddetti “binder”, da addizionare ai mangimi per la lotta alle micotossine nel mais ha rappresentato una delle principali attività del progetto FARM-INN e ha coinvolto tutti i partner, in virtù della forte interdisciplinarità della materia, ottenendo dei risultati scientifici di grande rilevanza. I nuovi additivi sono stati infatti oggetto di numerose prove, in diversi ambiti settoriali, che hanno potuto verificare la validità del prodotto in termini di efficacia, sicurezza e sostenibilità. I ricercatori ci raccontano i risultati delle loro analisi.
Dottoressa Bava, il suo gruppo di ricerca del DISAA-UNIMI si è occupato per il progetto della valutazione della sostenibilità ambientale e della produzione di latte e formaggi attraverso il metodo del Life Cycle Assessment. Qual è il valore aggiunto di questa metodologia?
La metodologia del LCA ci permette di calcolare la sostenibilità ambientale del prodotto finito tenendo conto degli impatti generati da ciascuna componente dell’intero processo; nel caso di FARM-INN siamo partiti dalla valutazione degli impatti della produzione di tutti gli input che entrano nel sistema quali ad esempio gli alimenti prodotti e ingeriti dagli animali, i fertilizzanti, i combustibili, fino al sale immesso nella salina per la produzione del grana, con un focus specifico sugli attori principali della nostra filiera, gli animali, che generano emissioni di gas inevitabilmente impattanti sull’ambiente circostante.
Quali sono i risultati in termini di impatto ambientale dell’utilizzo dei due nuovi additivi perfezionati nell’ambito del progetto?
Abbiamo fatto riferimento ai dati relativi all’effetto sequestrante dell’aflatossina M1 nel latte da parte dei binder studiati, e li abbiamo applicati ad uno scenario ipotetico relativo all’anno 2012, durante il quale la contaminazione da aflatossine nel latte lombardo era così forte che il 4,3% dei campioni del latte prodotto non era commercializzabile per valori sopra soglia. L’utilizzo dei due additivi in quel contesto avrebbe abbassato la soglia di contaminazione di molti campioni e quindi reso il latte commercializzabile riducendo complessivamente l’impatto ambientale della produzione. E’ chiaro come l’utilizzo di questi additivi abbia un effetto positivo in termini di sostenibilità laddove le concentrazioni di micotossine non siano così marcatamente elevate.
Gli additivi aggiunti nel mangime delle bovine potrebbero avere degli effetti sulla composizione del latte. Professor Malacarne, il suo gruppo di ricerca dell’Università di Parma si è occupato di analizzare il contenuto e la distribuzione dei minerali nei campioni di latte raccolti nell’ambito del progetto. Perché proprio i minerali e quali risultati avete ottenuto?
Il latte rappresenta un prezioso alimento da un punto di vista nutrizionale in quanto fornisce elevate quantità di calcio e di fosforo in una forma chimica altamente assimilabile dall’organismo umano. Si stima che circa il 50% del fabbisogno giornaliero di calcio nel mondo occidentale sia soddisfatto da prodotti lattiero-caseari. Da un punto di vista tecnologico-caseario, una parte di questi minerali è costituente essenziale della micella di caseina, piccoli corpi sferici formati da più proteine, e sono fattore determinante che condiziona il processo di caseificazione per la produzione dei formaggi. Negli esperimenti effettuati è emerso che, dopo l’aggiunta di aflatossina, i gruppi di bovine a cui erano stati somministrati gli additivi non hanno manifestato modifiche nel contenuto e nella distribuzione dei minerali, per cui la composizione del latte è rimasta inalterata in questi termini; inoltre, possiamo affermare che gli additivi hanno esercitato un effetto protettivo nei confronti della salute della ghiandola mammaria.
La multidisciplinarietà dei partner di progetto ha permesso di valutare l’effetto dei binder in campioni di latte e formaggio grana, utilizzando tecniche analitiche strumentali che permettono di ottenere informazioni molto dettagliate. Dottor Consonni, quali studi sono stati sviluppati presso lo SCITEC-CNR e quali sono i risultati ottenuti?
Abbiamo analizzato il latte ed il formaggio grana mediante la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR). Tale tecnica analitica permette di ottenere informazioni dettagliate sulla struttura molecolare dei composti presenti, analizzando il comportamento dei nuclei sottoposti ad un campo magnetico costante. Nell’ambito del progetto è stato monitorato il profilo metabolico di latte e formaggio grana provenienti da vacche, sottoposte ad una dieta sia priva che addizionata di aflatossine, in presenza o in assenza di agenti sequestranti (binder). Sono stati analizzati sia gli estratti acquosi, contenenti ad esempio aminoacidi, acidi organici, zuccheri, sia gli estratti idrofobici, ossia contenenti sostanze non solubili in acqua, quali acidi grassi, derivati del glicerolo (DAG, TAG), colesterolo. I dati NMR sono stati successivamente analizzati utilizzando dei protocolli di analisi statistica multivariata. I risultati ottenuti hanno evidenziato come la presenza di aflatossina alteri il contenuto metabolico del latte e del formaggio grana sia nella frazione acquosa che in quella idrofobica, indipendentemente dalla presenza o assenza dei binder. Analizzando separatamente i campioni con o senza aflatossina, si è inoltre osservato come la presenza dei binders non alteri significativamente la composizione metabolica, né del latte né del formaggio grana, in entrambe le frazioni analizzate.
Sappiamo che il microbiota può influenzare lo stato di salute e benessere degli animali e che può essere alterato facilmente da fattori esterni, come ad esempio l’ingestione di micotossine. Dottoressa Castiglioni, la ricerca ha fatto notevoli progressi in questo ambito e il suo gruppo dell’IBBA-CNR si occupa di analisi metagenomiche; di cosa si tratta in particolare e quali dati principali sono emersi dai vostri studi?
L’analisi metagenomica, basata su nuove tecnologie di sequenziamento del DNA, ci permette di fotografare le comunità microbiche presenti in un determinato campione in un determinato momento e di valutarne sia la ricchezza in termini quantitativi sia la diversità in termine di specificità. Si consideri che nei sistemi dove il microbiota è stato ben caratterizzato, una maggiore ricchezza e diversità microbica sono sempre collegate a un migliore stato di salute degli animali. Nel progetto FARM-INN abbiamo utilizzato questa tecnologia per confrontare il microbiota ruminale e intestinale degli animali e studiare le comunità batteriche presenti nel latte e nei formaggi.
Lo studio ha evidenziato che la somministrazione di aflatossine alle bovine può causare una diminuzione significativa della diversità microbica a livello ruminale, intestinale, nel latte e nei formaggi, con possibili conseguenze negative sia sulla salute e il benessere degli animali che sulla qualità e sicurezza dei prodotti lattiero-caseari. A livello intestinale l’aggiunta dei due binder ha evitato la diminuzione della biodiversità microbica determinata dall’esposizione alle aflatossine, facendo sì che fosse più contenuta rispetto a quella registrata negli animali alimentati con solo aflatossina.
Per quanto riguarda latte e formaggi, la somministrazione dei binder, in assenza di aflatossine, non ha alterato il microbiota e quindi non ha prodotto effetti negativi sul processo di caseificazione. La somministrazione di aflatossine ha invece avuto un effetto negativo sul microbiota dei formaggi (mozzarella e Grana) che ha subito una sostanziale modifica.
Infine, la somministrazione agli animali degli additivi insieme alle aflatossine ha avuto una influenza positiva sul microbiota del latte, in termini di ricchezza e diversità, rispetto a quello degli animali alimentati con la sola aflatossina. In particolar modo uno dei due additivi ha aumentato in maniera significativa la biodiversità del latte prodotto.
I due additivi sviluppati da FARM INN, hanno confermato in vivo la loro capacità a sequestrare le aflatossine negli animali esposti, riducendone l’assorbimento e il trasferimento nel latte. Inoltre, i risultati confermano anche la fondamentale importanza di tenere sotto controllo il contenuto di aflatossine nei mangimi, anche al di sotto delle soglie previste dalla legge.
In conclusione, a fronte dei risultati ottenuti, quali sono i potenziali impatti che i nuovi binder potrebbero avere nella filiera lattiero casearia?
In “annate a rischio aflatossine”, la contaminazione dei mangimi può influire negativamente sulla produzione di latte, la riproduzione, la funzione del sistema immunitario e il metabolismo ruminale degli animali. In aggiunta, oltre a rappresentare un rischio in termini di salute animale, un contenuto di aflatossine superiore a quanto indicato dalla normativa, ha un forte impatto economico sull’intera filiera latte dovuto principalmente allo smaltimento di alimenti e mangimi contaminati e del latte stesso.
I risultati ottenuti dimostrano, inoltre, come una scelta oculata di additivi alimentari con efficace attività adsorbente può ridurre significativamente il contenuto di micotossine già a livello ruminale con effetti positivi sullo stato di salute degli animali senza compromettere le produzioni di latte o la qualità dello stesso (anzi in alcuni casi migliorandola), la resa casearia e la qualità dei prodotti lattiero caseari. L’uso dei binder può infine giovare alla sostenibilità del settore lattiero caseario consentendo un contenimento dello scarto di latte dal circuito nazionale riducendo quindi le emissioni del comparto.
L’analisi LCA della produzione di formaggio.
Ulteriori approfondimenti:
Sul canale YouTube di Ager a questo link sono disponibili gli interventi dei ricercatori durante la presentazione dei risultati finali del progetto FARM-INN alle Fiere Zootecniche di Cremona.
A cura di: Federica Tenaglia, Dipartimento di Scienze Bio-Agroalimentari – CNR
