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Stress climatici e selezione

1 Marzo 2018

STRESS CLIMATICI E SELEZIONE

Potremo selezionare la Bruna italiana per la resistenza allo stress da caldo? La presentazione dello studio che verrà condotto, in forma pionieristica, dal progetto LATTeco Anarb con l’Università di Bari.

 

Pasquale De Palo

Professore Aggregato di Zootecnia Speciale – Dipartimento di Medicina Veterinaria – Università degli Studi di Bari “A. Moro”

 

Il progetto LATTeco prevede uno studio relativo alla resistenza della popolazione della Bruna italiana allo stress da caldo. Partendo dall’oggettiva maggiore termotolleranza della Bruna rispetto alla Frisona, come prevediamo il futuro di questa razza in un ambiente sottoposto ad un processo di riscaldamento globale? Possiamo selezionare animali più resistenti alle temperature elevate? Gli attuali criteri di selezione sono compatibili con la selezione per la termotolleranza? A questi e molti altri quesiti il progetto LATTeco intende dare risposte che continuino a rendere la razza Bruna una razza “adatta” ed “adattata” agli ambienti in cui viene allevata.

Lo stress da caldo

A seguito di un cambiamento climatico in una stalla, o in un pascolo, insorge una situazione di disagio nell’animale, il quale è provvisto di “armi” necessarie per contrastare il cambiamento. Se il cambiamento è un incremento della temperatura ambientale e/o dell’umidità relativa, l’animale cercherà di evitare zone soleggiate, cercherà di dissipare calore per contatto, tenderà a ridurre la produzione di calore dovuta alle fermentazioni ruminali e intestinali (riducendo l’ingestione di sostanza secca) e alla contrazione muscolare, berrà di più, suderà (per quel poco che può!), aumenterà la frequenza cardiaca, aumenterà la frequenza e ridurrà la profondità degli atti respiratori, metterà in secondo piano l’unica funzione fisiologica non necessaria alla sopravvivenza dell’animale: l’attività riproduttiva (De Palo et al., 2006). Spesso questa serie di modificazioni bastano a consentire il ritorno della vacca ad una condizione di comfort termico. Quindi problema risolto? Se parlassimo di Podoliche in linea vacca-vitello allevate allo stato brado, sì. Se parliamo di vacche da latte specializzate avremo un calo drastico della produzione legato alla ridotta ingestione, un dimagrimento dell’animale per il bilancio energetico negativo, una tendenza a mettersi in decubito sullo sporco (purtroppo spesso più fresco delle pavimentazioni delle cuccette!), una riduzione della fertilità. Insomma una vera e propria tragedia aziendale. È la condizione di “eustress”, cioè di uno stress al quale l’animale può porre rimedio in qualche modo. Se già questo quadro da solo, però, fa inorridire qualunque allevatore, purtroppo in molte aree dell’Italia le condizioni climatiche sono tali da raggiungere il vero e proprio “distress”. Le “armi” della bovina non saranno sufficienti, anzi per una serie di fenomeni paradossi peggiorano ulteriormente una condizione per la quale i meccanismi dell’animale già di per sé non bastano, rendendo più grave il quadro già descritto, con effetti e sintomi di gran lunga più severi, che inficiano anche le funzioni più importanti, compresa quella immunitaria. È una condizione che nella sua forma estrema porta alla morte dell’animale per collasso. In questo caso, la temperatura corporea dell’animale non può che salire, perché i suoi sistemi di regolazione della temperatura sono letteralmente “fuori uso”. Non è un’esagerazione, né un evento raro in molte aree italiane. Molti allevatori hanno visto gli animali cadere a terra improvvisamente e morire, soprattutto nelle sale di attesa pre-mungitura, quando queste hanno caratteristiche strutturali inidonee. A questo quadro grave, merita di essere aggiunto uno sguardo di prospettiva a medio e lungo termine sul fronte climatico (aumento della temperatura terrestre a causa delle emissioni di gas serra, vedi figura 1) e sul fronte zootecnico (selezione continua per animali produttori di sempre maggiori quantità di latte, grasso, proteina, quindi animali a metabolismo sempre più elevato, cui servono sempre maggiori ingestioni di sostanza secca).

Resistenza allo stress da caldo e selezione nella vacca da latte

Su questo tema sono stati dedicati decenni di ricerca scientifica, che hanno portato all’individuazione di tecniche di alimentazione e di tecnologie strutturali e infrastrutturali in grado di condizionare il microclima di stalla e di alleviare la condizione di stress da caldo.

Da circa 15 anni, però, la ricerca scientifica si è posta una domanda importante: è possibile selezionare animali con una tolleranza al caldo maggiore?

In soli 15 anni la ricerca scientifica ha fatto molti passi in avanti per rispondere a questa domanda, ma con una tendenza a studiare la razza, tra le cosmopolite, più sensibile allo stress da caldo: la Holstein Friesian. In questa razza, grazie agli studi svolti negli Usa, in Israele, ma anche in Italia dalla Scuola dell’Università della Tuscia, guidata dal prof. Nardone e dai suoi allievi, abbiamo molte informazioni di base utili per potere avviare l’introduzione della capacità di resistenza al caldo nei piani e negli indici di selezione. Abbiamo una stima dell’ereditabilità (non altissima, ma che consente, partendo in tempo, di portare ottimi risultati), un’indicazione della condizione di temperatura ambientale e umidità relativa (espresse insieme con un indice che si chiama THI – Indice termo-igrometrico) capaci di avviare l’innesco delle “armi di difesa” della Frisona. Abbiamo anche una stima di come sarebbero oggi le classifiche dei migliori tori per PFT se considerassimo la loro capacità di trasmettere alle figlie i caratteri di tolleranza allo stress da caldo (Bernabucci et al., 2014).

Infatti, seppur vero che la selezione per l’alta produttività è negativamente correlata con la tolleranza allo stress da caldo, tale correlazione non è particolarmente “stringente”, avendo un coefficiente di circa -0.30, quindi indicativo di presenza di un numero di Frisone ad alta produzione, ma comunque termotolleranti. (Ravagnolo e Mistzal, 2000).

A questo approccio genetico di popolazione, si è associata negli ultimi anni anche la genomica, individuando i geni regolatori e sintetizzanti le proteine coinvolte nello stress da caldo, come le cosiddette Heat Shock Proteins (Badri et al., 2018; Basiricò et al., 2011).

Resistenza allo stress da caldo e selezione nella razza Bruna: cosa sappiamo?

E la Brown Swiss? E la Bruna italiana?

Su questo fronte la ricerca scientifica è estremamente scarsa. Pochissimi studi, pochissimi lavori. Essendo una razza sicuramente più resistente della Frisona, quasi tutte le ricerche sono state condotte su quest’ultima. Negli ultimi anni, l’evidenza di una resistenza di origine genetica nella popolazione Brown Swiss rispetto a quella Holstein è stata ampiamente dimostrata rilevando le reazioni di animali appartenenti a queste due razze, ma anche valutando gli incroci F1 e F2 con ritorno alla Holstein e rilevando una minore tolleranza al caldo, quanto più sangue Holstein è presente negli animali (ElTarabany et al., 2017). Altri studi hanno cercato di capire quale fosse il valore di THI soglia, oltre il quale insorge la condizione di stress. Se per la Holstein è ormai consolidato un valore soglia di THI pari a 72-74, per la Bruna pochi lavori hanno dimostrato soglie sicuramente più alte, nel range tra 83 e 89 (Leles et al., 2017). Quindi, possiamo concludere che la Brown Swiss è resistente a tutti gli effetti negativi dello stress da caldo rispetto alla Holstein. Bene, studi relativi alla immunodepressione dovuta allo stress da caldo, cui consegue una produzione di colostro di scarsa qualità e, di conseguenza, una scarsa acquisizione di immunità passiva da parte dei vitelli, dimostrano che questo avviene nella medesima maniera in estate in entrambe le razze, senza differenze significative (Genc e Coban, 2017). Altra questione che aiuta a capire come sia importante approfondire tale tema sulla Brown Swiss è la valutazione dell’efficacia delle cellule della serie bianca del sangue (il sistema immunitario circolante, quello che produce anticorpi, che fagocita gli agenti infettivi, quello che induce le risposte infiammatorie a seguito di infezioni, quello che ci garantisce la protezione a seguito delle vaccinazioni…) in condizioni di stress da caldo. In entrambe le razze avviene una perdita di efficacia di questo fondamentale sistema di difesa dell’animale, ma la temperatura corporea nella quale si innesca questo peggioramento è differente tra Frisona e Bruna. Questo vuol dire che, seppur in entrambe le razze sia instaurata una condizione di stress da caldo e le temperature corporee degli animali tendano ad aumentare, nella Bruna il sistema immunitario circolante ha una maggiore tolleranza alla ipertermia rispetto alla Frisona (Lacetera et al., 2006).

Obiettivi del progetto LATTeco

Tutti questi elementi danno ragione di un progetto finalizzato alla necessità di capire meglio cosa avvenga nella popolazione della Bruna italiana. Pertanto il progetto LATTeco, per questa parte di attività, mirerà a dare fondamentalmente risposta alla seguenti domande:

–   Quale è la variabilità nella popolazione italiana della Bruna, in termini di resistenza allo stress da caldo?

–   Quale è il THI limite oltre il quale, mediamente, insorge una condizione di stress termico?

–   Quale è l’ereditabilità del carattere «resistenza allo stress da caldo» nella Bruna italiana?

–   Quali soglie di THI dobbiamo considerare come «limite» nelle varie tipologie di allevamento della Bruna Italiana?

–   Se valutiamo la capacità di trasmettere la resistenza allo stress da caldo le classifiche dei tori oggi basate sul calcolo Ite sarebbero uguali o modificate?

–   Possiamo introdurre nel sistema di selezione genetica un parametro che «pesi» la trasmissione della termotolleranza nella valutazione dei tori includendo tale aspetto nell’Ite?

–   Quanti giorni dopo una condizione di stress da caldo avviene il calo produttivo quantitativo e qualitativo?

–    Le performances riproduttive e i tassi di ritorno in calore post-inseminazione come sono correlati al THI?

Non senza una punta di orgoglio “campanilistico”, mi piace sottolineare che a tali domande nessuna associazione di razza Brown Swiss nel mondo ha contribuito a dare risposta e Anarb sarà la prima ad affrontare tale tema, segnando un solco che sicuramente verrà seguito da altre associazioni a livello europeo e mondiale.

Concludo questa breve, sicuramente non esaustiva, presentazione del progetto, citando la “squadra” che lavorerà su tale argomento nei prossimi due anni, insieme a chi scrive: prof. Pasquale Centoducati, prof.ssa Alessandra Tateo, prof.ssa Elena Ciani e dott. Aristide Maggiolino.

 

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Posted in LATTECO - BENESSERE by Silvia Dussin

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