Il Regolamento (Ce) n. 1831/2003 sugli additivi destinati all’alimentazione animale vieta a livello europeo i promotori della crescita e questo dal 2006. L’Animal Production and Health Division (Aga) della Fao riporta che “l’uso di agenti antimicrobici è essenziale, ma lo sviluppo della resistenza antimicrobica (Amr) è un punto critico sia per la salute degli animali che per quella umana”. L’identificazione di agenti alternativi in grado di promuovere la crescita, migliorare l’efficienza alimentare e ridurre le malattie enteriche nell’allevamento suino è diventato un tema caldo, con ricerche mirate all’individuazione di molecole alternative che permettano di ridurre l’uso di antibiotici prevenendo patologie enteriche con riduzione della mortalità, in modo da migliorare i risultati economici e ambientali.
Additivi per promuovere le prestazioni
L’allevamento del suino è caratterizzato da diverse fasi critiche; alcune, come lo svezzamento o qualsiasi altro cambiamento importante nella gestione, nella strategia alimentare o nell’ambiente, possono causare stress e alterare negativamente lo stato fisiologico ottimale. Questi stress sono spesso riflessi dalla comparsa di disturbi gastrointestinali e dal peggioramento delle prestazioni di crescita e dell’efficienza alimentare. Il tratto gastrointestinale (Git) svolge un ruolo chiave nel raggiungimento di prestazioni crescenti. Pertanto, modulare la salute e la funzionalità della mucosa intestinale attraverso strategie di alimentazione potrebbe ridurre la comparsa della malattia e di conseguenza diminuire l’uso di antibiotici.
Ad esempio, i suinetti in svezzamento sono caratterizzati da una capacità digestiva non completamente sviluppata e da un alterato microbiota intestinale, quindi gli additivi per mangimi potrebbero essere utilizzati per promuovere le prestazioni di crescita e prevenire le malattie enteriche. Ulteriori prove suggeriscono che queste molecole potrebbero e dovrebbero essere somministrati anche ai suini da ingrasso, non solo per migliorare le prestazioni, ma anche per ridurre l’escrezione di azoto, l’escrezione di fosforo e quindi l’impatto ambientale.
Le proprietà positive degli acidi
Gli additivi per mangimi possono essere classificati nei seguenti gruppi: acidi, minerali, prebiotici, probiotici, lieviti, nucleotidi e fitoprodotti. Tra questi, gli acidi offrono molte positive proprietà. Gli acidi possono essere impiegati in vari modi, in forma pura che si è dimostrata generalmente la meno efficace, come miscela di acidi organici e/o inorganici, o in associazione con fitoestratti o enzimi che possono aumentare gli impatti benefici, sicuramente le più efficaci. Il gruppo di additivi per mangimi classificati come acidi comprende acidi inorganici, acidi organici, acidi grassi e loro sali.
Gli acidi, a lungo usati come acidificanti e conservanti per mangimi, più recentemente sono stati inseriti con l’obiettivo di stabilizzare il pH del Git e per migliorare la loro capacità digestiva. Inoltre, le proprietà antimicrobiche di alcuni acidi organici sono state sfruttate per modulare le popolazioni del microbiota e ridurre i batteri patogeni. Grazie a questi potenziali benefici gli acidi organici non sono più semplici acidificanti dei mangimi, ma promotori di crescita e potenziali sostituti di antibiotici.
L‘efficacia degli acidi dipende da diversi fattori
Tuttavia, gli effetti dell’aggiunta di acidi riportato in bibliografia non sono uniformi sia nelle diverse fasi fisiologiche che all’interno della stessa fase fisiologica. Vari autori riportano che l’efficacia degli acidi può essere dipendente dalla dieta, dalla dose, dal pH dello stomaco e dalla popolazione del microbiota.
Le miscele acide sono le più usate
Inoltre, le miscele acide sono le forme più comunemente utilizzate dato che tendono ad avere un’azione più ampia contro i patogeni rispetto alle formulazioni a singolo acido.
I loro effetti benefici potrebbero essere dovuti a:
- capacità di forme non dissociate di acidi di attraversare le membrane cellulari patogene e di agire sugli enzimi di membrana o sui componenti del citoplasma (effetti battericidi /batteriostatici);
- riduzione del pH dello stomaco e dell’intestino (specialmente durante il periodo di svezzamento, quando c’è insufficiente secrezione gastrica endogena di HCl) a causa degli ioni H + prodotti dalla dissociazione acida che crea una barriera contro la crescita e la colonizzazione dei patogeni e/o attivazione del pepsinogeno gastrico;
- miglioramento della digeribilità dei nutrienti e della produzione endogena di acidi grassi volatili;
- substrato energetico per le cellule della mucosa epiteliale del tratto gastrointestinale, migliorando la capacità di assorbimento;
precursori per la sintesi degli aminoacidi (aa)
Gli acidi organici
Gli acidi organici possono essere usati da soli o in una miscela di acidi organici. Ogni acido presenta proprietà chimiche che influenzano i suoi effetti positivi ma le risposte alle dosi non è sempre costante.
Vediamo, di seguito, alcuni dei più efficaci acidi organici.
Acido lattico
L’acido lattico è un liquido viscoso solubile in acqua ed è un acido forte (pKa = 3,86). È prodotto naturalmente nello stomaco del suino e nell’intestino tenue come prodotto finale della fermentazione dello zucchero e del lattato. Inoltre, l’acido lattico è prodotto da batteri come Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus, Pediococcus e Leuconostoc, che convertono i carboidrati in acido lattico.
Agisce come antimicrobico attraverso la riduzione del pH gastrico grazie al rilascio di H + e la stimolazione della risposta esocrina pancreatica. Questa condizione promuove i Lactobacilli e Bifidobacterium spp. a danno dei Clostridi, Listeria, Salmonella e Coli. Ne risulta un aumento delle performance grazie alla riduzione della perdita di energia.
L’integrazione di acido lattico nel mangime si ha principalmente nei sottoscrofa e allo svezzamento, ovvero nei suinetti che hanno un sistema immunitario e un Git non completamente sviluppato e possono subire alterazioni della composizione del microbiota e dell’integrità intestinale. Thaela et al. ha rilevato che l’integrazione con acido lattico stimola la secrezione pancreatica nei suinetti dopo lo svezzamento. Tsiloyiannis et al. hanno riportato che era efficace nel controllo della diarrea post-svezzamento. Per Kemme et al. in suini in crescita ha migliorato la digeribilità ileale dell’N e degli AA, la digeribilità di Ca e Mg e acido fitico. Per Tanaka et al. l’integrazione potrebbe controllare le infezioni cliniche e subcliniche di Salmonella typhimurium.
Tab. 1 - Dosi e risposte di alcuni acidificati
| Composto | Fase | Dose | Risposta | |
| Acido lattico | Sottoscrofa- svezzamento | 2,5% | Aumento tripsina e chimostripsina del succo pancreatico | Thaela et al., 1998 |
| Svezzamento | 1,6% | Aumento peso e ingestione. Riduzione diarree | Tsiloyiannis et al., 2001 | |
| Finissaggio | 3,0% | Aumento della degradazione AA, digeribilità calcio, magnesio | Kemme et al., 1999 | |
| Scrofe | 2,8% | Diminuzione infezioni Salmonella typhimurium | Tanaka et al., 2010 | |
| Acido fumarico | Svezzamento | 0,2% | Aumento ritenzione azotata e riduzione dell'azoto urinario | Kil et al., 2006 |
| 1,5% | Aumento incremento peso e I.C. | Tsiloyiannis et al., 2001 | ||
| 1.0% o 2.0% o 3.0% | Aumento digeribilità energia, proteine, AA | Giesting et al., 1991 | ||
| 1,5% | Aumento peso, I.C., diversità del microbioma intest. | Risley et al., 1991 | ||
| Finissaggio | 1.0% o 2.0% | Aumento incremento peso e I.C. | Falkowski et al., 1984 | |
| 1.0% o 2.0% blend di Acidi organici protetti (17% Acido fumarico) | Aumento peso, digeribilità s.s., p.g., Lactobacilli, L. dorsi, colore e qualità carne. Riduzione NH3, acido acetico feci e E. coli | Upadhaya et al., 2014 | ||
| Acido citrico | Svezzamento | 1,5% | Controllo diarrea post-svezzamento | Tsiloyiannis et al., 2001 |
| 3.0% o 6.0% | Aumento I.C. | Boling et al., 2000 | ||
| Accrescimento | 0.4% Blend di Acido formico e citrico+ Olii essenziali | Aumento peso. Riduzione Salmonella | Lynch et al., 2017 | |
In Italia la dieta liquida dei suini in crescita finissaggio che prevede l’utilizzo di siero di latte acido fornisce quote importanti di acido lattico con gli effetti benefici sopra riportati a livello di performance di crescita e salute intestinale. In assenza di questa pratica alimentare, Yang et al. ha mostrato che la concentrazione di acido lattico a livello intestinale potrebbe essere aumentata anche attraverso l’integrazione di batteri lattici e ha proposto che questa probiosi potrebbe essere considerata una soluzione a lungo termine.
Acido fumarico
L’acido fumarico (C4H4O4) è un composto cristallino incolore con un sapore simile alla frutta. Anche se ci sono note discordanti sulla sua efficacia, viene spesso aggiunto ai mangimi per la sua facile gestione essendo solido e con un costo relativamente più basso rispetto all’acido citrico. Come prodotto intermedio del ciclo di Krebs potrebbe essere utilizzato come fonte di energia rapidamente disponibile, efficace sulla mucosa intestinale con un effetto trofico e di aumento della superficie di assorbimento.
Tsiloyiannis et al. ha riportato miglioramenti dell’Adg nei suinetti svezzati. Giesting e Easter hanno notato che l’integrazione di acido fumarico ha effetti positivi sulla digeribilità dell’energia, proteine grezze e aa.
Tuttavia, come visto per l’acido citrico, i risultati pubblicati non sono sempre concordi a questo riguardo. Ad esempio, Blank et al., Falkowski e Aherne e Thacker et al. hanno riportato che l’acido fumarico non ha influenzato in modo significativo gli stessi parametri, mentre Risley et al. non è stata osservata alterazione della conta dei lattobacilli o E. coli nell’intestino.
Alcuni autori hanno incluso varie proporzioni di acido fumarico o dei suoi sali in miscele di acidi organici: mentre Upadhaya et al. con una miscela di acidi organici hanno avuto effetti non significativi sulla crescita e sulla digeribilità dei nutrienti, Xu et al. utilizzando una miscela di acido fumarico e olio essenziale ha registrato un effetto positivo sulla salute intestinale.
Acido citrico
L’acido citrico è un composto cristallino incolore con un sapore aspro. Questo acido carbossilico ha inoltre una capacità chelante nei confronti dei cationi metallici. È anche un metabolita intermedio del ciclo di Krebs, e può contribuire alla sintesi degli acidi grassi e inibire la glicolisi ad alte concentrazioni. Queste caratteristiche fanno si che i microrganismi possono metabolizzare l’acido citrico, rendendolo un agente antimicrobico meno efficace.
Tsiloyiannis et al. hanno evidenziato un effetto positivo sul controllo della diarrea post svezzamento . Per Risley et al. l’integrazione di acido citrico non ha avuto effetti significativi su pH, Vfa, non Vfa, sulla composizione del microbiota nel Git dei suini svezzati o sulla conta di E. coli nei suini dopo svezzamento. Infine, la miscela acido citrico e acido formico riduce lo sviluppo di Salmonella.
Conclusioni
Gli acidi organici considerati in questa review hanno generalmente evidenziato effetti positivi su performance e salute intestinale soprattutto nei suinetti. Non sempre però i risultati sono stati concordi e questo è verosimilmente dovuto alle diverse condizioni sperimentali come i parametri ambientali, l’età, il peso degli animali ma soprattutto la dieta: l’alto potere tampone della dieta associato a un elevato livello proteico sono i principali ostacoli all’azione positiva di queste molecole e devono essere quindi i principali parametri da valutare.
