Kelly Nichols (University of California, Davis) ha presentato al Simposio sulla Nutrizione dei Ruminanti in Florida 2026 un paper dedicato al tema dell’efficienza dell’azoto e alle sue implicazioni per una nutrizione sempre più sostenibile.
La filiera alimentare si trova oggi sotto forte pressione: da un lato cresce la domanda di proteine animali e aumenta la competizione per i terreni coltivabili, mentre dall’altro emergono con sempre maggiore intensità le problematiche legate all’impatto dell’allevamento sul cambiamento climatico, con particolare riferimento ai due principali gas serra, il metano e il protossido di azoto.
Proprio per ridurre la produzione di quest’ultimo, diventa fondamentale massimizzare l’efficienza azotata, così da migliorare la sostenibilità della produzione di latte e ridurre l’impatto ambientale degli allevamenti.
Cos’è l’efficienza dell’azoto?
L’efficienza dell’azoto (N) nei bovini da latte è la percentuale di azoto alimentare ingerito che viene secreta come azoto nel latte. In condizioni normali, i valori tipici sono attorno al 30%, il che significa che la maggior parte dell’azoto ingerito viene escreta con urine e feci invece di essere trasformata in proteina del latte.
Come si vede in fig. 1, l’escrezione fecale è relativamente costante, mentre quella urinaria varia sensibilmente; per questo diventa fondamentale individuare quale sia la quantità e la qualità delle proteine alimentari necessarie a massimizzare l’efficienza dell’azoto.
Ciò è cruciale sia per la sostenibilità economica che per quella ambientale. Una maggiore efficienza significa infatti che una quota più elevata della proteina fornita agli animali viene convertita in latte, riducendo sprechi e costi.
Tabella 1 – Valutazione e previsione dell’escrezione di azoto (N). L’azoto urinario rappresenta la principale forma di escrezione dell’azoto, l’azoto fecale rimane relativamente costante, salvo in caso di bassa digeribilità intestinale.
Implicazioni ambientali
Le proteine alimentari non digerite e i residui microbici ed endogeni vengono escreti nelle feci. L’azoto assorbito non utilizzato per la sintesi proteica viene convertito in urea nel fegato ed escreto nelle urine. L’azoto urinario è particolarmente labile e soggetto a perdita.
Nei sistemi di allevamento intensivo, urina e feci vengono depositate in stretta vicinanza, consentendo all’ureasi fecale di idrolizzare rapidamente l’urea urinaria in ammoniaca (NH₃). Questo processo determina una significativa volatilizzazione di NH₃ dagli allevamenti da latte.
A seguito dello spandimento sul terreno, l’azoto del letame può essere ulteriormente trasformato: attraverso la nitrificazione in nitrato (NO₃), aumentando il rischio di lisciviazione nelle acque sotterranee, oppure tramite denitrificazione in protossido di azoto (N2O), un gas serra particolarmente potente e persistente.
Meccanismi biologici e nutrizionali
Vi sono numerose evidenze (fig. 1) del fatto che, all’aumentare dell’ingestione di proteina grezza (CP) nella dieta oltre certi limiti, diminuisce l’efficienza di captazione della proteina nel latte, a parità di densità energetica. Tuttavia, a determinare l’efficienza gioca un ruolo molto importante anche la qualità delle fonti energetiche.
Figura 1 – Escrezione dell’azoto nel latte, nelle feci e nelle urine in funzione dell’ingestione di azoto nei bovini da latte in lattazione – in condizioni controllate con l’energia come primo fattore limitante: 40 kg di latte/giorno con 24 kg di ingestione di sostanza secca (DMI), intervallo di proteina grezza (CP) dal 14% al 18,7%.
Il bilancio azotato ruminale (RNB) è l’indice della differenza tra la sintesi proteica microbica consentita dalle proteine degradabili nel rumine (RDP) e quella supportata dalla materia organica fermentabile nel rumine. Un RNB positivo suggerisce che le RDP sono in eccesso rispetto al fabbisogno microbico ruminale, mentre un RNB negativo implica una carenza di RDP rispetto al fabbisogno microbico.
È necessario considerare anche il contributo dell’azoto endogeno nella valutazione del RNB e, al tempo stesso, mitigare i potenziali effetti negativi di elevate concentrazioni di NH₃-N e AA-N sulla digeribilità dei nutrienti e sulla sintesi proteica microbica.
Un aspetto importante, in parte ancora negletto, riguarda il ricircolo dell’urea: la capacità di utilizzare l’urea di origine epatica attraverso epitelio o saliva rappresenta un elemento positivo in caso di RNB neutro o leggermente negativo. Ad oggi, i sistemi dinamici non dispongono di un’accuratezza sufficiente per predire l’efficienza di cattura da parte del microbioma dell’urea ricircolata, che può ridurre le perdite di azoto urinario. Formulare diete con un RNB leggermente negativo o bilanciato può quindi migliorare il recupero dell’azoto e ridurre l’escrezione.
Una volta giunte nell’intestino, RDP e RUP vengono digerite e assorbite con modalità simili a quelle dei monogastrici, generando un flusso ematico di amminoacidi.
Il meccanismo di drenaggio degli aminoacidi da parte della mammella, e la successiva sintesi proteica, non rispondono al criterio del singolo amminoacido limitante, ma tra gli AA si distinguono:
- quelli in cui input e output mammario sono equivalenti (gruppo 1),
- quelli in cui l’input è maggiore dell’output (gruppo 2), come la lisina, che viene catabolizzata per la sintesi di aminoacidi non essenziali,
- quelli in cui l’input è inferiore all’output (gruppo 3), come la prolina, che rappresenta circa il 10% della caseina e deriva principalmente dall’arginina.
Figura 2 – Efficienza dell’utilizzo degli amminoacidi essenziali (requisiti aggiuntivi).
Come già discusso, il motore della sintesi proteica e determinante per la sua efficienza è l’energia. I substrati glucogenici, come l’amido e altri carboidrati rapidamente fermentescibili che producono propionato, stimolano la segnalazione anabolica insulino-simile grazie alla gluconeogenesi epatica a partire dal propionato. Questo segnale riduce la proteolisi sistemica, modifica la ripartizione dei BCAA (leucina, isoleucina e valina) tra tessuti mammari ed extra-mammari favorendo i primi, e migliora l’efficienza di utilizzo mammario degli EAA.
Se invece i substrati glucogenici non sono sufficienti, in presenza di adeguata proteina metabolizzabile (MP), questa viene maggiormente catabolizzata a fini ossidativi, aumentando la produzione di urea. Per i substrati lipogenici (grassi e fibra) non si osservano effetti comparabili sullo stesso asse metabolico.
Nella pratica è quindi fondamentale formulare diete che soddisfino, senza eccedere, i fabbisogni proteici, bilanciare correttamente RDP e RUP considerando il ricircolo dell’urea, preferire fonti glucogeniche per migliorare l’utilizzo degli amminoacidi e monitorare l’azoto ureico nel latte (MUN) come indicatore di efficienza aziendale. Questi strumenti aiutano a portare il rapporto tra azoto produttivo e urinario a valori uguali o superiori all’unità.
In sintesi, migliorare l’efficienza dell’azoto rappresenta un pilastro della nutrizione sostenibile dei bovini da latte e richiede un approccio sistemico: bilanciare proteine ed energia, sfruttare la flessibilità metabolica e utilizzare strumenti di alimentazione di precisione. Il risultato è triplice: riduzione dei costi, maggiore produttività e minore impatto ambientale.
About the Author: Enrico Dubini
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Da leggere - Maggio 2026
