Gli oligoelementi (cobalto, rame, iodio, ferro, manganese, molibdeno, selenio e zinco) sono da tempo considerati nutrienti essenziali per gli animali da reddito. Nel caso dei bovini da latte, i fabbisogni standard maggiormente accreditati sono quelli riportati dal Nutrient Requirements of Dairy Cattle (NRC, 2001).Le funzioni metaboliche svolte dai minerali sono numerose: nel caso degli oligoelementi rientrano primariamente nelle categorie catalitica (come componenti di enzimi ed ormoni) e regolatoria (legata ai processi di replicazione cellulare). Di seguito sono dettagliati gli oligoelementi di maggior interesse.

Rame (Cu)

L’importanza del Cu per prestazioni riproduttive ottimali è documentata, sebbene non sia ancora stato identificato un enzima specifico contenente Cu. È probabile che un sistema di composti dotati di Cu, ovvero attivato da quest’ultimo, sia implicato nei processi riproduttivi. Alcuni autori riportano che i segni della carenza di Cu associati alla fertilità includono: ridotto tasso di concepimento, infertilità, anaestro e riassorbimento fetale. Tali problemi potrebbero essere legati alla funzionalità della superossido-dismutasi, enzima coinvolto nel funzionamento del sistema immunitario che opera da antiossidante a protezione dallo stress ossidativo.

Zinco (Zn)

Lo Zn è implicato in un elevato numero di sistemi come componente o attivatore enzimi. Gioca quindi ruoli indiretti riguardanti espressione genica, crescita, sintesi di ormoni, metabolismo, controllo dell’appetito, fertilità, funzione immunitaria e metabolismo della vitamina A. L’espressione genica potrebbe essere il ruolo chiave svolto dallo Zn: la Zn-carenza implica infatti una riduzione di crescita e sviluppo. La fertilità è stata identificata come parametro significativamente influenzato dalla Zn-carenza in relazione ad alcune problematiche quali: ritenzione di placenta, ridotto tasso di concepimento, distocia, aborto, malformazioni, ridotto peso vivo e scarsa vitalità alla nascita. Dal momento che lo Zn è necessario per la produzione di cheratina, che svolge funzioni protettive a livello di piede e capezzolo, un’area di recente interesse è la valutazione del ruolo che lo Zn gioca nel mantenere l’integrità strutturale e la sanità degli unghioni e della mammella

Manganese (Mn)

Il Mn è implicato in numerosi processi già menzionati per Zn e Cu, sebbene esso sia associato in prima istanza ai parametri riproduttivi in termini di ovulazione ottimale, concepimento e mantenimento della gravidanza. Alcuni autori hanno dimostrato che la concentrazione di Mn è particolarmente elevata nei follicoli e nel corpo luteo. La carenza di Mn è altresì associata ad anaestro. Il Mn è stato identificato come componente della Mn-superossido dismutasi, con funzioni simili a quanto visto in precedenza nella riduzione del rischio di danni derivanti dalla perossidazione.

Selenio (Se)

Il Se è necessario per crescita, fertilità e nella prevenzione di molte patologie. La corretta integrazione con Se migliora l’involuzione uterina e riduce il manifestarsi di ritenzioni di placenta, cisti ovariche, metriti e mastiti. Al contrario il sovradosaggio di tale oligoelemento determina tossicità cronica, con conseguenti patologie quali: laminite, dolorabilità e deformazioni degli unghioni, nonché alopecia. Alcuni autori hanno dimostrato che il Se è un componente della glutatione perossidasi, enzima che inattiva i radicali liberi dell’ossigeno prevenendo danneggiamenti cellulari. A seguito di questa scoperta, il Se si è dimostrato essere importante nell’influenzare la funzionalità del sistema immunitario. La sua carenza infatti determina bassi livelli di immunoglobuline e minor funzionalità leucocitaria.In relazione alla diversità di proteine ed enzimi contenenti Zn, Cu, Mn, e Se, tali oligoelementi sono essenziali per una grande varietà di processi fisiologici che regolano la crescita, produzione, fertilità e salute animale. Carenze di questi microminerali determinano ridotte performance, per questo le razioni per bovini da latte sono integrate con formulati a base di oligoelementi.

STRUTTURA CHIMICA DEGLI OLIGOELEMENTI

Tradizionalmente Zn, Cu, e Mn sono impiegati come sali inorganici, principalmente solfati ed ossidi, tuttavia la natura chimica di tali additivi è variabile. In questi sali il legame catione-anione si dissocia qualora idratato. Gli oligoelementi in forma dissociata possono formare nel tratto enterico composti indigeribili con polifenoli e carboidrati ovvero complessi insolubili con altri minerali. La formazione di tali composti riduce il loro coefficiente di assorbimento.Una tendenza relativamente recente è la sostituzione (quanto meno parziale) dei sali inorganici con fonti di oligoelementi organiche. In tale forma il minerale è legato ad una molecola organica, principalmente aminoacidi e proteine. In commercio esiste una grande varietà di oligoelementi in forma organica (complessi, chelati o proteinati) in base alla loro struttura chimica. Il Se merita un discorso a parte dato che entrambe le forme (inorganiche ed organiche) differiscono dagli altri oligoelementi: nel primo caso il Se forma sali principalmente col sodio. La forma organica è costituita da lievito arricchito con selenio, ottenuto dalla crescita di S. cerevisiae su mezzo di coltura contenente Se. Il lievito incorpora il minerale in molti composti, con predominanza della selenio-metionina (Se-Met).

BIODISPONIBILITÀ

Il principale beneficio legato all’impiego di oligoelementi in forma organica risiede nel fatto che sono meno soggetti a dissociazione lungo il tratto enterico, con minor probabilità di formare composti indigeribili. Alcune prove in vitro hanno dimostrato che i microminerali in forma organica sono assorbiti nel piccolo intestino in maniera più efficace rispetto ai sali inorganici. Da ciò consegue che un minerale maggiormente biodisponibile di un altro fornirà una proporzione superiore di nutriente digeribile. Pertanto può essere somministrato in quantità inferiori, riducendo in linea teorica l’inefficienza legata a sovradosaggi.

RISPOSTE PRODUTTIVE ALL’UTILIZZO DI OLIGOELEMENTI IN FORME DIFFERENTI

La biodisponibilità di Zn, Cu e Mn in forma organica è stata valutata in molte prove ed è stata oggetto di numerose rassegne bibliografiche, con risultati variabili. Nel caso dello Zn, viene riportato un incremento dei livelli sierici ed epatici di Zn in bovini da carne alimentati con Zn-metionina rispetto ad animali alimentati con Zn-ossido. Un’ulteriore sperimentazione volta alla comparazione di diverse fonti di Zn (solfato di zinco in riferimento ai complessi Zn-metionina e Zn-glicina) ha dimostrato l’assenza di differenze fra trattamenti nel caso della concentrazione plasmatica del minerale, sebbene la concentrazione epatica di Zn incrementi nel caso della Zn-glicina. In maniera analoga, in alcuni studi le forme organiche di Cu si sono dimostrate essere maggiormente disponibili rispetto alle inorganiche. Nel caso del Mn i dati in letteratura sono alquanto scarsi: viene riportata una maggiore disponibilità della Mn-metionina rispetto alle forme inorganiche (solfati e ossidi).Due sperimentazioni di campo hanno esaminato gli effetti dell’uso di oligoelementi in forma organica sui parametri biodisponibilità e produttività.A seguito di una prova condotta su vacche alimentate con Zn, Mn e Cu in forma inorganica (solfati) o come complessi di aminoacidi, viene riportato che la concentrazione epatica dei minerali non è stata influenzata dal trattamento. Sebbene questa mancanza di differenze, le vacche alimentate con oligoelementi in forma organica hanno fatto registrare performance produttive e condizioni di salute dell’unghione superiori. Un’ulteriore prova condotta ha comparato forme inorganiche e complessate di oligoelementi a più livelli di inclusione nella dieta di vacche controllate per 2 lattazioni. Qualora impiegati a livelli tali da soddisfare appieno il fabbisogno stimato, la sostituzione di Zn, Mn, Cu e cobalto in forma organica ha incrementato la biodisponibilità rispetto ai sali inorganici. Le forme complessate di microminerali hanno determinato un aumento della produzione lattea durante la prima lattazione, accompagnata anche da una minor concentrazione di cellule somatiche durante la seconda lattazione.Sebbene i risultati di biodisponibilità siano variabili, in generale si denota una migliore produttività e salute nel caso di utilizzo di forme organiche. I benefici di tali oligoelementi includono miglioramenti in termini di accrescimento, produzione lattea, fertilità e minor concentrazione di cellule somatiche.Nel caso del Se, il composto inorganico a maggior disponibilità è il selenito. Nel rumine un terzo del selenito precipita in forme insolubili. La quota che giunge all’intestino ha una digeribilità del 40%. La forma organica di Se è maggiormente digeribile di quella inorganica: valori bibliografici ricorrenti riportano coefficienti di digeribilità del Se inorganico pari al 40-50%, in riferimento al lievito arricchito al Se, pari al 66%. A differenza degli altri oligoelementi, le fonti inorganiche di Se si caratterizzano per discreti valori di disponibilità, tuttavia i livelli di Se nel siero e nel latte sono costantemente superiori in animali alimentati con Se-Met rispetto a quelli integrati con forme inorganiche.

BENEFICI POTENZIALI DELLA SUPPLEMENTAZIONE DI MICROELEMENTI AL DI SOPRA DEI FABBISOGNI

Vi sono alcune evidenze sperimentali circa miglioramenti di salute e benessere della vacca da latte derivanti dall’impiego di oligoelementi a livelli superiori ai fabbisogni, in particolar modo durante i periodi di stress (transizione, picco produttivo, insorgenza di infezioni e stress da caldo). Una spiegazione di ciò riguarda il ruolo che svolgono gli oligoelementi come antiossidanti. Lo stress ossidativo determina la produzione di radicali liberi, ed il sistema antiossidante ha il compito di neutralizzare tali composti prima che danneggino le cellule. In animali sani tale sistema riduce velocemente i radicali liberi. Tuttavia, durante lo stress ossidativo, la liberazione di radicali liberi può essere superiore alla loro neutralizzazione con danneggiamenti ossidativi di lipidi, carboidrati e proteine di membrana e citoplasma cellulare. Un caso emblematico sono i leucociti, particolarmente sensibili dato che caratterizzati da membrane ricche in acidi grassi insaturi. Tale danneggiamento riduce la loro capacità di difesa dalle infezioni. Se quindi dosaggi elevati di oligoelementi riducono i danni a carico dei leucociti, da ciò potrebbe conseguire una minore suscettibilità degli animali in stress. Alcuni studi suggeriscono che l’additivazione con microminerali può migliorare la resistenza alle malattie. Mandrie carenti in Zn e Cu sono maggiormente soggette a metriti, mastiti e problemi podali. Al contrario mandrie con elevati livelli sierici di Se hanno fatto segnalare livelli inferiori di cellule somatiche. Infine, in alcuni casi le infezioni mastitiche hanno determinato una riduzione delle concentrazioni sieriche di Zn e Cu. Sebbene non si possa affermare con certezza che riduzioni delle concentrazioni ematiche di minerali indotte da mastite corrispondano a un fabbisogno supplementare di oligoelementi, i dati supportano l’evidenza che i microminerali abbiano un ruolo potenziale nel processo di guarigione.

I microminerali (Zn, Cu, Mn e Se) sono importanti per una grande varietà di processi biologici. Inoltre il loro impiego a dosaggi elevati durante le fasi critiche di potenziale stress ossidativo potrebbe ridurre i danneggiamenti delle membrane dei leucociti e incrementare la resistenza alle malattie. È importante quindi valutare di routine la formulazione microminerale come possibile fattore limitante l’efficienza produttiva della mandria.