THI E STRESS DA CALDO NELLA BRUNA ITALIANA

di Aristide Maggiolino
Università degli Studi di Bari Aldo Moro – Dipartimento di Medicina Veterinaria.

Che lo stress da caldo rappresenti una problematica assolutamente grave per il comparto zootecnico, ed in particolare per l’allevamento della vacca da latte è ormai un concetto particolarmente radicato. Molti, pero, continuano a pensare che tale problematica sia da relegare all’estate. Le conoscenze recenti, invece, stanno sempre più dimostrando come questa problematica non sia solo un problema estivo, ma se anche lo fosse, ha dei riflessi negativi che si riverberano per periodi molto più lunghi dell’anno. Le recenti conoscenze di epigenetica hanno addirittura dimostrato come questa forma di stress possa inficiare le generazioni successive di bovine pur non modificandone il genoma. Tutto questo rende merito ai tanti sforzi che i ricercatori a livello globale compiono, sia sul fronte del contenimento dello stress da caldo lavorando principalmente sulla gestione alimentare e sul condizionamento ambientale mediante sistemi di raffrescamento, sia su strategie miranti non già al contenimento dello stress, ma ad innalzare la resistenza (termotolleranza) delle bovine, attraverso strategie selettive che si basino su nuovi fenotipi e nuovi marker genetici e genomici.

Ma quando si parla di stress da caldo, non si può non pensare subito al metodo oggettivo per definirlo. Su questa base un po’ tutti hanno sentito parlare dell’indice termo-igrometrico (THI), un indice bioclimatico che, tenendo insieme temperatura e umidità ambientale, consente di prevedere quale condizione fisiologica e produttiva avranno gli animali. Per altro è un indice concepito proprio per la vacca da latte.

Quando si parla di THI, inoltre, ci si pone subito la domanda: quale è la soglia di THI oltre la quale le bovine incorrono in una condizione di stress capace di inficiare il loro benessere e quindi la loro produttività e performances riproduttive?. A questa domanda, quasi in coro, si risponderebbe con valori che stanno introno a 70-72. Questo è il limite oltre il quale si dà per scontato che una bovina da latte incorra in una condizione di stress. Ma è sempre vero? – Ovviamente no!. Intanto da dove viene questo parametro?, viene da moltissimi studi condotti sulla Holstein Friesian in molte parti del mondo.

Quindi questa soglia di THI è da considerare valida per la razza Frisona? – Anche qui studi recenti hanno iniziato a dubitare della veridicità assoluta di tale soglia, sia perché vi è un trend nell’intera popolazione bovina a ridurre le soglie oltre le quali incorrono in stress da caldo (legato a processi selettivi in cui conta ancora troppo la produzione rispetto alla resilienza, alla resistenza, alla capacità adattativa degli animali), ma come per gli esseri umani, vi sono variazioni individuali rispetto alla sensibilità al caldo, per cui ogni singola bovina incorrerà a stress da caldo a THI differenti sulla scorta di una serie di fattori, giorni in lattazione, stato metabolico, ordine di parto, ma anche fattori di tipo genetico. Questo spiega anche perché molti tecnici oggi consigliano una soglia di attivazione dei sistemi di raffrescamento differenziata in diverse aree della stalla, consentendo così alle bovine più sensibili di fruire già a THI più bassi dell’azione mitigatrice di questi sistemi/protocolli.

Ma se la genetica conta nel determinismo della tolleranza al caldo, e se storicamente si riconosce nella razza Brown Swiss una maggiore tolleranza al caldo, sono stati condotti studi capaci di rilevare quali fossero le soglie di THI oltre le quali incorrono in stress le Brune?. E, soprattutto, sappiamo quale effetto ha lo stress da caldo in questa razza, la seconda più allevata al mondo per la produzione di latte?.

Su queste domande si è fondato lo studio, supportato da ANARB (Associazione Nazionale Allevatori di Razza Bruna), a valere sul progetto LattEco, finanziato sui fondi PSRN sottomisura 10.2.

Al fine di capire come questa razza risponda allo stress da caldo sono stati incrociati i dati produttivi (1.048.570 controlli funzionali di ben 85.379 vacche di 749 aziende italiane, nel decennio compreso tra il 2009 ed il 2018) ed i dati climatici ottenuti da 76 differenti stazioni meteo (messi a disposizione dall’azienda Meteonetwork e dall’Aeronautica Militare) (Figura 1). Per mezzo delle stazioni meteo sono stati utilizzati i dati di temperatura ambientale ed umidità relativa con cadenza oraria per tutti i giorni del periodo considerato al fine di calcolare il THI. Poiché già nella Frisona è noto che lo stress da caldo determina problemi produttivi mediamente 5-7 giorni dopo, anche in questo studio si è valutato l’effetto del THI massimo giornaliero non solo al giorno del controllo funzionale, ma in tutti i giorni precedenti fino a 15 giorni prima.

Il risultato lampante, che balza agli occhi prima di ogni altro, è la mancanza di rilevazione di THI soglia oltre il quale la produzione di latte viene in qualche modo inficiata. Molti autori, studiando le Frisone, hanno osservato che la produzione di latte ha valori di THI soglia oltre i quali comincia a calare, contrariamente a quanto emerso da questo studio sulla Bruna. Osservando l’andamento della produzione di latte sulla base del THI (Figura 2) ci si rende conto come, in effetti, l’andamento produttivo è piuttosto lineare. Quali motivazioni possono spiegare questo risultato? – Fondamentalmente due.

Una su base metabolica, per la quale la condizione di stress da caldo nella Frisona presenta delle vie metaboliche tali da modificare il metabolismo glucidico delle bovine, con conseguente calo della sintesi mammaria di lattosio, mentre le reazioni metaboliche allo stress da caldo della Bruna sono differenti, inficiando maggiormente il metabolismo lipidico. Altra ragione potrebbe essere legata ai livelli produttivi. I risultati di questo studio si basano su una popolazione di animali, indipendentemente dai loro livelli produttivi. Probabilmente, i soggetti a maggiore produzione potrebbero avere un trend simile a quello della Frisona, mentre quelli a più bassa produzione no. In ogni caso l’elemento che emerge e di cui fare tesoro è che la quantità di latte non è un buon indicatore di stress termico nelle Brune. Molto più sensibile, invece, appare la qualità del latte prodotto. Non è casuale che tutti i metodi di normalizzazione della quantità di latte prodotto, sia per il grasso (FCM), sia per l’energia (ECM) hanno invece mostrato di avere una soglia di THI oltre la quale gli animali presentano un trend decrescente.

Quindi nella Bruna, più che la quantità, è la qualità del latte ad essere peggiorata dalle condizioni climatiche avverse.

In linea generale, lo studio ha confermato una maggiore termotolleranza della razza Bruna rispetto alla Frisona, con soglie di THI mediamente superiori a quelle della Frisona di 2-4 punti. Inoltre, il decremento qualitativo del latte risulta essere circa la metà di quanto riportato nella Frisona, una volta superate le rispettive soglie di THI, quindi anche questo conferma una maggiore tolleranza al caldo della Bruna rispetto alla Frisona. Se questi dati rappresentano elementi tranquillizzanti, non sono tali i dati relativi alla qualità del latte, con particolare riferimento soprattutto alla sua qualità casearia, essendo quello di Bruna un latte quasi esclusivamente destinato a processi di trasformazione.

I costituenti, infatti, hanno mostrato sensibilità allo stress da caldo. Ma di quanto cala la produzione di grasso e proteine? E quali sono i valori soglia per la Bruna?

La quantità di grasso prodotto e la quantità di proteine prodotte giornalmente si riducono rispettivamente di 32g – 74g per il grasso e 17g – 48g le proteine per ogni singolo punto di THI oltre il valore soglia (Figure 3 e 4). Questo accade a THI che superino il valore di 75 per entrambi i costituenti. I valori soglia si sono mostrati superiori con perdite produttive inferiori (quasi la metà) rispetto al THI 72 individuato per la Frisona Italiana. Se guardiamo direttamente alle stime della resa casearia, si è potuto osservare che a THI variabili da 74 a 82 la resa in formaggio prodotto giornalmente dal latte di ogni singola vacca può calare del 4-6% per ogni punto di THI oltre la soglia (figura 3). Per avere una maggiore contezza, stimando la quantità di formaggio prodotta da ogni singola bovina, si è stimata una perdita di 20-30g/vacca/giorno per ogni punto di THI sopra soglia. Per rendere percepibile il tutto, stimando una temperatura di 35°C ed una umidità relativa del 70%, il THI è di 88.

Questo vuol dire che ogni bovina di razza Bruna perde circa 300 grammi al giorno di formaggio (peso del formaggio a 24h dalla caseificazione), e che un allevamento di 100 vacche in lattazione produrrà 30kg di formaggio (peso a 24h) in quel giorno, pur paradossalmente non perdendo in maniera visibile la produzione quantitativa di latte prodotto!.

Quindi, anche la Bruna risente dello stress da caldo, ed in particolare per quanto riguarda la qualità del latte inficiando la qualità casearia e quindi la relativa redditività, per quanto questo accada a THI più elevati di circa 2 – 3 punti rispetto alla Frisona. La maggiore resistenza mostrata non è certo un punto di arrivo bensì un punto di partenza su cui basare ulteriori studi su questa razza, considerando che le stime climatiche future proiettano l’allevamento della vacca da latte in condizioni climatiche ancor più difficili.

Pertanto, nuove politiche selettive finalizzate a selezionare animali più termotolleranti, anche se con livelli di produttività e redditività adeguati, rappresenta la sfida del futuro non solo per la Holstein nel mondo, ma anche per i vari ceppi di Brown Swiss, che al netto della maggiore termotolleranza in termini comparativi, vedono un rischio e dei problemi già in essere. Inoltre, la sempre maggiore attenzione agli impatti ambientali dell’attività zootecnica, oltre che al benessere animale impongono di affrontare la strategia della resistenza al caldo, sempre più con un innalzamento delle soglie di sensibilità degli animali, più che contrastare lo stress da caldo con sistemi di condizionamento ambientale che innegabilmente richiedono un surplus di risorse energetiche ed idriche.

Per questo saranno necessari ulteriori studi finalizzati alla stima del merito genetico e del livello di produzione sui valori di THI soglia oltre il quale le Brune soffrono lo stress da caldo, nonché studi necessari alla stima delle componenti genetiche della tolleranza al calore, individuazione di marker genomici, così da poter considerare anche la possibilità d’uso di tali informazioni nei programmi di selezione dei riproduttori.

Per maggiori approfondimenti:
Maggiolino, A., Dahl, G. E., Bartolomeo, N., Bernabucci, U., Vitali, A., Serio, G., Cassandro, M., Santus E., & P. De Palo. (2020). Estimation of maximum thermo-hygrometric index thresholds affecting milk production in Italian Brown Swiss cattle. Journal of Dairy Science. https://doi.org/10.3168/jds.2020-18622