Pericoli per la salute bovina associati ai cattivi insilati

 

Quando il liquame viene sparso sui campi come fertilizzante, i foraggi possono essere contaminati da agenti patogeni. I bovini sono infatti il principale serbatoio di alcuni microrganismi (come Escherichia coli O157:H7) che possono confluire nelle vasche di stoccaggio del liquame attraverso le feci bovine ed essere successivamente irrorati sulle colture. Di conseguenza l’insilato, come altri alimenti per il bestiame, può essere un importante veicolo di trasmissione di agenti patogeni. Non solo: una fermentazione inadeguata dell’insilato e una sua cattiva gestione favoriscono la proliferazione di agenti patogeni. I microrganismi patogeni più comuni che si trovano negli insilati sono Escherichia coli (in particolare il già citato ceppo O157:H7), Listeria monocytogenes, Bacillus spp., Salmonella e Clostridium spp. Oltre a quelli citati è stato evidenziato che Cryptosporidium parvum, formando un’oocisti protettiva molto resistente, può sopravvivere nell’insilato per periodi considerevoli. Ma vediamo insieme le principali minacce.

 

Lieviti

I lieviti sono microrganismi eucarioti anaerobici facoltativi. Le specie tipicamente associate all’insilato sono le specie acido-tolleranti appartenenti ai generi Candida, Hansenula, Saccharomyces e Torulopsis, Cryptococcus, Rhadotorala, Sporabolomyces e Torulopsis. In condizioni anaerobiche, i lieviti fermentano gli zuccheri in etanolo e CO₂. La produzione di etanolo negli insilati non solo diminuisce la quantità di zucchero disponibile per la produzione di acido, ma aumenta anche la perdita di sostanza secca durante l’insilamento e può avere un effetto negativo sul gusto del latte. In condizioni aerobiche, i lieviti ossidano l’acido lattico, provocando un aumento del pH dell’insilato, che a sua volta innesca la crescita di molti altri microrganismi deterioranti. I lieviti sono riconosciuti come il più importante gruppo di microrganismi responsabili dell’inizio dei processi di deterioramento aerobico negli insilati. La sopravvivenza dei lieviti durante lo stoccaggio dipende principalmente dall’entità dell’anaerobiosi, dal pH e dalle concentrazioni di sostanze acide.

 

Enterobatteri

Sono diverse le specie batteriche anaerobiche facoltative. Le Enterobacteriaceae appartengono alla microflora epifita della maggior parte delle colture foraggere. Erwinia herbicola e Rahnella aquitilis possono essere trovate sul raccolto fresco, ma dopo l’insilamento queste specie sono rapidamente sostituite da altre specie, come Hafnia alvei, Escherichia coli e Serratia fonticola. La specie più importante di questo gruppo dal punto di vista del rischio per la salute è E. coli. Durante le prime fasi della fermentazione dell’insilato, gli enterobatteri competono con i batteri lattici per i nutrienti. Essi hanno una debole attività proteolitica e sono in grado di deamminare e decarbossilare alcuni aminoacidi. Queste attività contribuiscono alla formazione di ammoniaca e amine biogene negli insilati (vedi oltre).

 

Occhio all’aria

Una caratteristica speciale degli enterobatteri è la loro capacità di ridurre i nitrati (NO₃) in nitriti (NO₂) e i nitriti in ammoniaca (NH₃) e protossido di azoto (N₂O). Il nitrito può anche essere degradato chimicamente in ossido nitrico (NO) e nitrato. In presenza di aria, l’ossido nitrico viene ossidato in una miscela di ossidi di azoto gassosi (NO₂, N₂O₃ e N₂O₄), talvolta visibile come un gas giallo-marrone che fuoriesce dal silo. Infine, ossido nitrico e il biossido di azoto reagiscono con l’acqua per dare acido nitroso (HNO₂) e acido nitrico (HNO₃). Questi gas e acidi possono causare irritazione delle vie respiratorie a causa del loro effetto dannoso sul tessuto polmonare. Negli esseri umani, ciò può causare una malattia con sintomi simili alla polmonite, nota come “malattia del riempimento del silo”.

Nonostante i problemi sopra menzionati, una certa riduzione dei nitrati è generalmente considerata positiva per la qualità dell’insilato, poiché i nitriti formatisi e l’ossido nitrico sono efficaci inibitori dei clostridi. La maggior parte degli enterobatteri non prolifera a valori di pH inferiori a 4,5-5,0. Un rapido e sufficiente abbassamento del pH diminuisce quindi la crescita enterobatterica e la sopravvivenza nell’insilato. Tuttavia, la presenza di ossigeno prolunga la vita di questi microrganismi negli insilati. Se essi sopravvivono alla fase di conservazione, possono ricominciare a crescere e possono raggiungere numeri importanti quando il pH dell’insilato aumenta durante la fase di deterioramento aerobico.

 

Clostridi

I batteri del genere Clostridium si trovano in molti ecosistemi anaerobici. Molte specie di questi batteri anaerobici fermentano i carboidrati e le proteine. Le specie di Clostridium tipicamente associate all’insilato sono C. tyrobutyricum, C. butyricum, C. sporogenes e C. bifermentans. Le prime due specie sono debolmente proteolitiche, le ultime due sono altamente proteolitiche. La degradazione di proteine e aminoacidi da parte dei Clostridi dà origine a prodotti che hanno un impatto negativo sul valore nutritivo (es. ammine biogene). C. tyrobutyricum è tollerante agli acidi ed è caratterizzato dalla sua capacità di fermentare il lattato in acido butirrico, idrogeno, e CO₂. Una crescita abbondante di C. tyrobutyricum negli insilati può portare ad un aumento del pH e, successivamente, alla crescita di Clostridi meno tolleranti agli acidi e di altri microrganismi deterioranti. Spore di clostridi negli insilati possono sopravvivere al passaggio attraverso il tratto alimentare della vacca da latte. Le spore possono poi essere trasferite al latte attraverso una contaminazione fecale del mammella.

La presenza di queste spore nel latte ne compromette qualità. La specie più pericolosa per l’industria lattiero-casearia è proprio il C. tyrobutyricum. Quest’ultimo è responsabile di un difetto del formaggio chiamato gonfiore tardivo nei formaggi a pasta dura e semidura come Grana, Parmigiano, Emmental, Gouda. Un insilato “clostridiale” è caratterizzato da un pH elevato e da un elevato contenuto di acido butirrico, ammoniaca e ammine. Un rapido abbassamento del pH diminuisce la possibilità di crescita dei clostridi.

 

Botulismo

Alcune specie di Clostridi sono estremamente patogene per gli animali e gli esseri umani. C. botulinum è la causa del botulismo e può costituire un serio pericolo per la salute degli animali alimentati con insilati. I soggetti che si infettano iniziano con sintomi di debolezza e disappetenza e progrediscono gradatamente in una forma di paralisi che mano a mano colpisce tutti i tessuti muscolari e che in breve li porta a morte. È una patologia che purtroppo non colpisce solo un soggetto ma si diffonde a una buona parte degli animali che hanno ingerito l’alimento contaminato. Questi casi sono quasi sempre attribuiti alla presenza di un cadavere animale nell’insilato. Fortunatamente, C. botulinum ha una tolleranza agli acidi limitata, e non cresce in insilati ben fermentati.

 

Muffe

Le muffe o miceti sono microrganismi eucarioti, generalmente aerobi. La crescita delle muffe nell’insilato è solitamente limitata allo strato di superficie e spesso indica una scarsa tenuta all’aria o alla compattazione. Questo fenomeno si manifesta anche per il deterioramento aerobico durante le fasi di avanzamento sul fronte della massa insilata. Le specie di muffe più frequentemente isolate appartengono ai generi Penicillium, Fusarium, Aspergillus, Mucor, Byssochlamys, Absidia, Arthrinium, Geotrichum, Monascus, Scopulariopsis e Trichoderma, Alternaria, Cladosprium, Claviceps.

La contaminazione può avvenire durante l’insilamento, ma anche, purtroppo, per la presenza di muffe sui vegetali da insilare. A seconda dell’andamento stagionale viene privilegiata la crescita di alcuni tipi di muffe anziché altri; in annate calde e siccitose, ad esempio, l’Aspergillo produttore di aflatossina trova il suo habitat ideale. Le muffe non solo causano una riduzione del valore nutrizionale e dell’appetibilità dell’insilato, ma possono anche avere un effetto negativo sulla salute dell’animale. Ciò è dovuto al fatto che molte specie di muffe sono in grado di produrre tossine.

 

 

Micotossine

A seconda del tipo e della quantità di micotossine presenti nell’insilato, i problemi di salute possono variare da disturbi digestivi, problemi di fertilità e funzione immunitaria ridotta, fino a gravi danni al fegato o ai reni e aborti (tabelle 1, 2 e 3). Muffe del genere Fusarium sono in grado di produrre 20 micotossine diverse, tra le quali deossinivalenolo o vomitossina, zearalenone, fumonisina e tossina T2. Importanti muffe produttrici di micotossine associate al deterioramento aerobico dell’insilato sono Aspergillus fumigatus, Penicillium roqueforti e Byssochlamys nivea. Soprattutto P. roqueforti, tollerante agli acidi e in grado di crescere a bassi livelli di ossigeno, è stata rilevata come la specie predominante in diversi tipi di insilati.

Un altro punto di preoccupazione per le micotossine negli alimenti è il loro eventuale trasferimento alla carne o al latte. L’aflatossina B1, una micotossina prodotta da Aspergillus flavus che si può trovare negli alimenti per il bestiame, viene metabolizzata dai ruminanti e il suo derivato, l’aflatossina M1, viene escreta nel latte. Il trasferimento nel latte di deossinivalenolo, ocratossina A e zearalenone è invece molto basso o nullo. Metodi di insilamento che riducono al minimo l’ingresso di aria (es.: compattazione e sigillatura dell’insilato) e additivi che prevengono l’inizio del deterioramento aerobico aiutano a prevenire o limitare la crescita della muffa.

 

 

 

Ammoniaca in eccesso

La principale sfida per la salute degli animali derivante da un eccesso di ammoniaca nell’insilato riguarda il fegato, dove l’ammoniaca viene detossificata in urea prima di essere escreta attraverso le urine. Se gli animali consumano insilati contenenti livelli relativamente alti di ammoniaca insieme ad altri composti azotati (es. ammine, amminoacidi), i picchi di ammoniaca assorbita tenderanno a sommarsi nel fegato attraverso il sangue portale. Se il fegato non riesce a metabolizzare completamente l’ammoniaca in urea, questa rimarrà a livelli elevati nel circolo sanguigno. Valori elevati di ammoniaca nel plasma sono direttamente correlati alla morte degli embrioni in via di sviluppo. Questi effetti sono possibili in animali sottoposti a diete contenenti alti livelli di insilato ad alto contenuto di azoto, e sottolineano l’importanza di limitare la produzione di ammoniaca nel silo e di bilanciare gli insilati con supplementi contenenti energia facilmente fermentescibile per massimizzare la conversione dell’ammoniaca in proteine microbiche ruminali.

Alcuni studi hanno inoltre suggerito che l’eccesso di ammoniaca nel rumine potrebbe causare concentrazioni elevate di ammoniaca anche nel grosso intestino, e qui essa agirebbe come irritante, stimolando i movimenti intestinali (feci molli). Il passaggio più rapido dei digesta attraverso l’intestino può anche ridurre l’assorbimento del magnesio e di altri elementi essenziali. L’eccesso di ammoniaca nell’insilato potrebbe anche essere collegato alla zoppia. Ammoniaca e ammine, associate a endotossine, sono fattori predisponenti l’infiammazione e possono avere un collegamento con la laminite.

 

Un eccesso di ammoniaca nell’insilato può provocare zoppia

 

Ammine biogene

Queste molecole, come cadaverina, glucosamina, istamina, putrescina e tiramina, possono essere prodotte anche durante la proteolisi realizzata dai Clostridi contenuti negli insilati. Le ammine biogene sono composti tossici che hanno un effetto negativo sull’appetibilità degli insilati e sul consumo alimentare dei ruminanti. La microflora ruminale degrada in buona parte queste ammine, tuttavia se presenti in grandi quantità, esse possono avere effetti negativi sia sull’ingestione che su diversi processi fisiologici. Le ammine biogene derivano dagli aminoacidi: dall’arginina la putrescina, dalla lisina la cadaverina e dalla tirosina la tiramina.

L’ingestione di putrescina, unitamente a quella di acido butirrico, è implicata nell’insorgenza della chetosi che ha come fattore determinante la caduta dell’ingestione. Quando il rumine risulti danneggiato per un’eccessiva acidità, l’istamina presente nel rumine viene rapidamente assorbita dall’epitelio e messa in circolo. Sulle arterie più grandi l’istamina ha un effetto vasocostrittore, mentre sulle arteriole ha un’azione vasodilatatrice. Attraverso modificazioni delle cellule endoteliali dei vasi essa aumenta la permeabilità dei capillari e questo incrementa l’afflusso di liquidi e cellule verso i tessuti circostanti. Ciò è particolarmente rilevante a livello del piede bovino, dove la stasi ematica che si instaura provoca anossia e mancanza di nutrienti a livello del cheratogeno, determinando dolore e danni tissutali.

La compattazione e la sigillatura dell’insilato, nonché l’uso di alcuni additivi che prevengono l’inizio del deterioramento aerobico aiutano a prevenire o a limitare la crescita delle muffe

 

di Claudio Alberini – Medico Veterinario