nella vita di un suinetto date le
condizioni di stress di tipo nutrizionale,
immunologico e psicologico che, nel medesimo
tempo, l’animale si trova ad affrontare.
Il latte della madre molto ricco in proteine
nobili, grassi e lattosio molto digeribili viene
sostituito da un alimento a base di carboidrati
e amido meno digeribili, con proteine di minor
valore nutrizionale e grassi addizionati di
minore qualità. Tutto ciò porta a una notevole
modifica dell’anatomia e fisiologia dell’apparato
digerente che può portare con grande
frequenza a turbe digestive e diarree.
(tabella 1) porta a un maggior transito di
materiale indigerito che funge da substrato
di fermentazione e crescita dei batteri patogeni
e aumenta la produzione di ammoniaca
che, oltre ad essere irritante per la mucosa
intestinale, aumenta il pH dell’ambiente,
condizione ideale per favorire la
crescita dei patogeni. In questa fase
il sistema immunitario attivo del
suinetto non è ancora del tutto
efficiente mentre l’immunità passiva
fornita dal colostro della madre
sta esaurendosi: questa concomitanza
di eventi mette il suinetto
nelle condizioni di maggior suscettibilità
alla morbilità.
il suinetto è sottoposto allo
stress psicologico dovuto all’allontanamento
dalla madre, il mescolamento con animali
non familiari e deve affrontare lo stabilirsi di
una gerarchia sociale nel gruppo. I suinetti
diventano quindi sensibili all’aggressione di
malattie virali e batteriche e le patologie più
comuni, parzialmente dipendenti e associate
ai componenti dietetici, sono quelle causate
dai batteri patogeni che causano le diarree;
queste patologie includono le colibacillosi
post svezzamento (Pwc), enteropatie
proliferative causate da Lawsonia, salmonellosi,
spirochetosi e dissenteria suina causata
da Brachyspira. La colibacillosi generalmente
colpisce nelle prime due mentre le
altre da quattro a sei settimane post svezzamento.
Tuttavia diverse componenti dietetiche
in funzione della loro solubilità, digeribilità,
capacità di formare gel e potere tampone,
possono prevenire o promuovere la
proliferazione e colonizzazione di questi
patogeni in diversi tratti dell’intestino.
Recenti lavori di Kim et al. (2012), Knudsen
et al. (2012) e di altri ricercatori hanno fatto
il punto della situazione. Ed è questo di cui discuteremo.
intestinale
L’epitelio della mucosa intestinale è la prima
barriera tra il mezzo interno, l’intestino appunto,
e quello che è chiamato l’ambiente
esterno, costituito dai nutrienti e da elementi
pericolosi come i patogeni e gli antigeni.
Questa barriera regola selettivamente il passaggio
delle molecole, proteggendo quindi
dall’entrata nell’organismo di patogeni ed antigeni.
Oltre alla protezione fisica, lo strato di
muco intestinale fornisce una resistenza alla
colonizzazione da parte dei batteri patogeni
facendo aderire i batteri benefici sulla sua
superficie creando quella che viene chiamata
“esclusione competitiva”.
Per esempio, fornendo batteri probiotici come
il Bifidobacterium lactis e il Lactobacillus rhamnosus
s’inibisce l’adesione alla mucosa di E.
coli, salmonelle e clostridi sia nell’intestino
tenue, sia nel crasso attraverso le vie dell’esclusione,
della competizione e della sostituzione
dei patogeni. La risposta infiammatoria
dovuta a virus e batteri e la conseguente
produzione di citochine e proteine della fase
acuta riduce la deposizione proteica e quindi
la crescita degli animali.
Williams et al. (1997) ha dimostrato che tra i 6 e
i 27 kg suini con una alta attivazione del sistema
immunitario avevanominori accrescimenti
medi giornalieri (-11%), ingestione (-29%),
deposizione proteica (-38%) e aumento dell’indice
di conversione (+20%) rispetto ai suini
con più bassa attivazione immunitaria.
Quindi le strategie nutrizionali
per mantenere efficiente le funzioni
della barriera intestinale e la
riduzione dell’aggressione dei patogeni
e delle tossine sono passi
fondamentali e primari per il successo
dello svezzamento.
Livello proteico e funzione
barriera dello stomaco
Tradizionalmente il livello proteico delle diete
svezzamento è attorno al 20%, poco più o
pocomeno per supportare lamassima crescitamagra
deimoderni genotipi. Comunque la
capacità dei suinetti di digerire e assorbire alti
livelli proteici può essere compromessa dal
fatto che le secrezioni pancreatiche e della
mucosa intestinale non sono ancora interamente
sviluppate allo svezzamento e, quindi,
proteine indigerite sono soggette alla fermentazione
batterica nel tenue distale e nel
grosso intestino con aumento del pH, proliferazione
di patogeni e produzione di sostanze
irritanti come l’ammoniaca.
Le conseguenze della presenza di frazioni
proteiche indigerite e della proliferazione batterica
sono state identificate come uno dei
più importanti fattori di rischio nell’eziologia
della colibacillosi post svezzamento. I batteri
patogeni sono introdotti nell’organismo con
materiale fecale, sporcizia ambientale o a da
fonti alimentari. I patogeni ingeriti sono generalmente
eliminati dalle condizioni acide
nello stomaco (pH<2) sebbene il pHgastrico
aumenti immediatamente dopo il pasto e diminuisca
con il tempo.
Comunque, la capacità dei suinetti di produrre
acidi non è efficiente a quest’età e il pH
dello stomaco è molto variabile: da 2.2 a 4.2 e
ciò aumenta la sopravvivenza dei patogeni e il
loro transito verso l’intestino. L’acidificazione
della dieta o dell’acqua diminuisce significativamente
la popolazione dei coliformi nell’intestino
ed anche il loro rilascio nell’ambiente
con le feci. Tutto questo avviene in
massimo grado quando i suinetti mangiano
abbondantemente dopo un periodo di digiuno
come accade spesso nei primi giorni dello
svezzamento.
Mantenere basso il pHgastrico
Il livello proteico comunque non influenza il
pH gastrico bensì quello duodenale, dell’ileo e
del colon suggerendo che la causa non è,
come si credeva un tempo, dovuta alla capacità
tampone di aminoacidi basici come la lisina,
l’arginina e l’istidina, bensì, come già accennato,
all’aumento dei prodotti delle fermentazioni
delle proteine indigerite con produzione
di ammoniaca, indolo, scatolo, fenoli, amine,
acidi grassi ramificati e composti solforati che
aumentano il pH intestinale e diminuiscono le
funzioni di barriera dell’intestino.
Il mantenimento di un basso pH gastrico è la
prima linea difensiva contro l’introduzione
dei batteri patogeni e la formulazione di diete
con bassa capacità tampone è un mezzo ampiamente
seguito nelle produzioni commerciali
per potenziare le limitate funzioni barriera
dello stomaco allo svezzamento.
In condizioni di allevamento ottimali con alti
standard sanitari, bassa carica microbica ambientale e sistemi di svezzamento ottimali, gli
alti livelli proteici possono non compromettere
le funzioni barriera dell’intestinoma possono
creare grossi problemi alla sanità intestinale
nei sistemi produttivi commerciali dove
quasi sempre si è in presenza di problematiche
ambientali e batteriche molto forti. Ridurre
il livello proteico della razione coprendo
i fabbisogni degli aminoacidi essenziali
con aminoacidi di sintesi, più digeribili di
quelli degli alimenti, è dunque un mezzo sempre
consigliabile in condizioni tipiche dell’allevamento
italiano.
Dati relativi a numerosi studi che hanno indagato
gli effetti del livello proteico della dieta e
l’espressione della colibacillosi post svezzamento
suggeriscono che una dieta al 18% di
proteine con aggiunta di aminoacidi di sintesi
per i primi 5-7 giorni post svezzamento può
minimizzare i problemi intestinali.
Polisaccaridi non amidacei (NSP)
e patologie intestinali
Gli NSP sono stati ampiamente studiati negli
ultimi anni e, in genere, hanno dimostrato capacità
di interferire con la proliferazione batterica
intestinale. Nell’ambito di questo gruppo
di sostanze, chiare differenze sono state evidenziate
nelle modalità di azione e nella maggiore
ominore capacità di stimolare omeno la
crescita dei batteri benefici e dei patogeni. Si
tratta, infatti, di un gruppo di sostanze molto
eterogeneo dove, sia la composizione in zuccheri
semplici sia la diversa solubilità e capacità
di formare aggregati, sia la loro interazione
con le proteine alimentari porta a diverse risposte
in termini di stimolo alla crescita dei
batteri benefici o indesiderati. Vediamo di
considerare gli NSP solubili e quelli insolubili.
NSP solubili ed espressione della Pwc (colibacillosi
post svezzamento)
Una rassegna fatta da Hopwood nel 2006 ha
esaminato una serie di studi che hanno visto
l’impiego dimolti substrati come il riso cotto,
farina di frumento integrale o estruso, orzo
perlato da solo o con enzimi contenenti
β-glucanasi, xylanasi e α-amilasi, carbossimetilcellulosa
e guar gum su suinetti in fase di
svezzamento (figura 1). Gli studi hanno dimostrato
che aumentando il livello di NSP
solubili aumentava linearmente la viscosità
intestinale e la conta di Coli emolitici (Etec)
nell’intestino tenue.
Di seguito le conclusioni di questi studi.
Gli NSP solubili, ma non quelli insolubili,
sono associati alla proliferazione degli Etec
nell’intestino e la struttura degli NSP solubili
è un fattore che contribuisce alla crescita degli
Etec: l’alterazione fisico-chimica degli NSP
mediante l’estrusione del frumento aumenta
gli Etec, mentre l’aggiunta di enzimi che degradano
gli NSP ad orzo perlato ne riduce la
crescita.
La viscosità ma non la fermentescibilità
degli NSP contribuisce all’aumento degli
Etec. Infatti, a differenza delle fermentazioni
delle proteine nell’intestino, la fermentazione
dei carboidrati favorisce la proliferazione
dei batteri benefici e produce acidi grassi volatili che sono usati per la
proliferazione degli enterociti. Quindi, per
avere un effetto benefico sulla crescita dei
batteri desiderabili gli NSP dovrebbero essere
fermentescibili ma non aumentare la
viscosità del contenuto intestinale. La viscosità
degli NSP porta ad una diminuzione
della velocità di transito, della digeribilità
dei nutrienti e aumenta l’azoto che sfugge
alla digestione e quindi disponibile per la
fermentazione da parte dei batteri proteolitici
indesiderati aumentando l’Etec.
I fruttooligicosaccaridi e le polpe di bietola,
fermentescibili ma che non causano aumento
della viscosità, sono sostanze che favoriscono
la crescita delle specie di Lactobacillus
e Bifidobatteri che riducono l’espressione
della diarrea postsvezzamento. Un recente
studio di Bandhari ha dimostrato che fornire
amido resistente sotto forma di amido di
patata nativo, non digerito dal sistema enzimaticoma
fermentato daimicrobi intestinali,
riduce significativamente la diarrea nella prima
settimana dopo lo svezzamento.
NSP insolubili per la prevenzione della Pwc
Da molto tempo gli NSP insolubili sono conosciuti
come componenti dietetici che riducono
l’espressione della Pwc. Già nel 1968
Smith e Halls hanno evidenziato che l’incorporazione
di crusca di orzo che è insolubile
previene la Pwc, mentre l’orzo in farina che
contiene β glucani aumenta l’aumenta. Anche
la crusca di avena che contiene NSP
insolubili dimostra gli stessi effetti positivi in
diete a base di riso cotto o estruso. L’aggiunta
di cellulosa pura in diete a base di frumento,
orzo mais e soia diminuisce l’incidenza della
Pwc dal 50 al 16%, in uno studio, e dal 23%
all’8% in un altro; ha diminuito la proliferazione
di E. coli e dei Clostridi ed ha aumentato
la funzionalità intestinale.
Molist ha dimostrato effetti positivi anche
dall’introduzione della crusca di frumento in
diete commerciali a base di mais orzo, frumento
e soia e più marcati con la forma di
crusca più grossolana. All’opposto degli NSP
solubili, quelli insolubili diminuiscono il tempo
di ritenzione dei digesta e diminuiscono la
proliferazione dei patogeni. I livelli raccomandati
variano dai 50 g di fibra grezza ai 60
di Ndf ai 70-130 g di Ndf/kg di dieta di
svezzamento a seconda dei vari autori.
Tuttavia, dato che l’Ndf contiene sia NSP
solubili che non, queste raccomandazioni
non sono precise a sufficienza, anche se sono
più facili da misurare. Comunque la dieta per
suinetti dovrebbe contenere un quantità minima
di NSP solubili e dai 20 ai 100 g di NSP
insolubili come crusca di avena, di orzo o di
frumento o cellulosa pura. Altre difficoltà nel
consigliare i livelli di NSP derivano dalle diverse
strutture delle fibre e dalla generica
mancanza d’informazioni circa la fermentescibilità
degli NSP e della loro capacità di
aumentare la viscosità intestinale.
Interazioni tra proteine
della dieta e NSP
Un recente studio ha dimostrato che l’espressione
clinica della Pwc potrebbe dipendere
dal bilancio tra i carboidrati fermentescibili e
le proteine disponibili nell’intestino piuttosto
che dal quantitativo assoluto di proteine o
NSP nei digesta. Sono state somministrate a
suinetti diete basate su riso estruso o farina
integrale di frumento con o senza 20g/kg di
crusca di avena in diete al 19-20%di proteine.
Le proteine erano tutte di origine animale per
limitare altre fonti diNSP nella dieta.
Le diete di base senza crusca di avena
contenevano 3 e 11 g di NSP solubili e 9 e
66 g di insolubili, rispettivamente per le
diete con riso estruso e frumento.
L’espressione della Pwc era più alta solo
nei suini che ricevevano la dieta con riso
estruso senza crusca di avena mentre i
suini che ricevevano la dieta con frumento
senza crusca di avena non sviluppavano la
Pwc. Ciò indica che il rapporto nell’intestino
tra proteine fermentescibili e carboidrati
può influenzare lo sviluppo di Pwc.
Le fermentazioni nell’intestino necessitano
di energia e l’energia è il fattore limitante la
fermentazione microbica. Quindi, se fonti
energetiche scarseggiano, le fermentazioni
intestinali diventano soprattutto proteolitiche; inoltre, più proteine
sono presenti nell’intestino crasso emaggiori
sono i batteri saccaro-proteolitici che utilizzano
i carboidrati come fonte energetica
quando questi sono disponibili. Sono però in
grado di proliferare e fermentare le proteine
per ottenere energia quando c’è disponibilità
di queste ultime e scarsità di carboidrati.
In conclusione, le patologie causate da patogeni
e che causano diarree nelle varie
forme nei suinetti nella fase di svezzamento
sono strettamente associate ai componenti
della dieta e le funzioni barriera dell’intestino
possono essere mantenute e potenziate
attraverso la manipolazione delle proteine
dietetiche, degli NSP e dal livello di minerali.
Soprattutto l’uso di una dieta a basso
livello proteico almeno per i sette giorni
immediatamente successivi allo svezzamento,
la limitazione degli NSP solubili che
aumentano la viscosità del contenuto intestinale,
dai 20 agli 80 g/kg di NSP insolubili
nella dieta e la limitazione a 100 ppm del Fe,
sono importanti strategie dietetiche per
mantenere la funzione di barriera dell’intestino
e per minimizzare la Pwc.
La bibliografia è a disposizione presso l’autore
*Docente presso l’Istituto di Scienze degli Alimenti e
della Nutrizione – Università Cattolica del Sacro Cuore - Piacenza
Allegati
- Scarica il file: Strategie per migliorare la funzionalità intestinale
