Lo stress ha effetti negativi sulle bovine da latte. E si tratta di effetti importanti, perché si parla di immunodepressione, riduzione dell'ingestione, alterazione della funzione epatica e compromissione del rilascio di ormoni riproduttivi. Insomma, una serie di conseguenze che impattano sfavorevolmente sulle prestazioni produttive e riproduttive, e nei casi più gravi persino sulla sopravvivenza. A breve termine, mitigare gli effetti dello stress è possibile con interventi migliorativi gestionali, nutrizionali e strutturali, ma soluzioni sostenibili a lungo termine potrebbero essere ottenute grazie alla genetica. L'allevamento di bovine più resilienti potrebbe contribuire alla sostenibilità del settore lattiero-caseario poiché gli effetti del miglioramento genetico sono cumulativi e permanenti.
Cosa rivela il profilo ematico
Un’informazione importante per la valutazione del benessere degli animali allevati è fornita dall’analisi del profilo ematico che, se raccolta su un numero di capi sufficiente, è esplicativa della condizione nutrizionale/manageriale della mandria. Il metodo, sviluppato dal Dipartimento di Scienze degli Animali, della Nutrizione e degli Alimenti (DIANA) dell’Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza, consiste nell’analisi dei pattern ematici di specifiche molecole, dette bio-marcatori, informative riguardo al metabolismo, al sistema immunitario, alla funzionalità epatica e allo stress ossidativo. Le concentrazioni ematiche di questi bio-marcatori variano in risposta all’instaurarsi di un fenomeno stressorio. In questo scenario si inserisce il paper recentemente pubblicato sul Journal of Dairy Science ad opera di Matilde Passamonti, Luca Cattaneo, Erminio Trevisi, Riccardo Negrini, John Williams sotto la direzione del prof. Ajmone Marsan e con la collaborazione di ricercatori dell’Università della Tuscia, di Padova e dell’Illinois. Lo studio indaga il controllo genetico di alcuni bio-marcatori ematici informativi sulla risposta allo stress metabolico delle bovine da latte. Un lavoro reso possibile dai campionamenti effettuati presso l’Azienda Agricola Lattegra, che ha gentilmente reso possibile la prova, e presso il CERZOO, l’azienda agro-zootecnica sperimentale dell’università Cattolica.
Bio-marcatori e genetica
È stato quindi condotto uno studio di associazione genomica per valutare se i livelli dei bio-marcatori analizzati dipendessero significativamente dal genoma dell’animale. Ovvero andare a comprendere se una bovina, a prescindere da condizioni esterne confondenti (azienda, ordine di parto, body condition score, cellule somatiche, produzione, ecc.) fosse predisposta geneticamente a produrre livelli più (o meno) elevati di un particolare bio-marcatore rispetto alla media di popolazione. I risultati hanno mostrato un controllo genetico significativo per paraoxonasi, gamma-glutamil transferasi (GGT), alcalino-fosfatasi e zinco, sia in animali sani in lattazione medio-avanzata sia in animali in periparto, quella fase della vita delle bovine da latte particolarmente interessata da fattori metabolici stressanti.
Le loro concentrazioni sono informative principalmente riguardo a stress ossidativo (paraoxonasi e GGT), processo infiammatorio (paraoxonasi e zinco) e funzionalità epatica (GGT e alcalino-fosfatasi). I quattro bio-marcatori, aventi ereditabilità medio-alta, risultano essere sotto il controllo di pochi geni con largo effetto, posizionati in una (nel caso di GGT e zinco) o due (per paraoxonasi e alcalino-fosfatasi) regioni genomiche ben definite. Inoltre, per GGT, paraoxonasi e alcalino-fosfatasi le regioni genomiche individuate comprendono il gene che codifica direttamente per la proteina bio-marcatore.
L'ereditarietà di questi bio-marcatori variava da moderata ad alta (da 0,39 a 0,54). Inoltre, è stato studiato un sottogruppo di 139 vacche periparturienti omozigoti per tre SNPs associati rispettivamente alla concentrazione di ceruloplasmina, paraoxonasi e γ-glutamil transferasi. Il genotipo ha avuto un effetto significativo sulla concentrazione plasmatica di paraoxonasi e γ-glutamil transferasi.
Le concentrazioni plasmatiche di γ-glutamil transferasi, paraoxonasi, fosfatasi alcalina e zinco sono sotto un controllo genetico semplice nelle vacche clinicamente sane durante il periodo di transizione e la lattazione. Ulteriori indagini sul controllo genetico dei bio-marcatori relativi alla risposta allo stress potrebbero suggerire nuove soluzioni per gestire meglio lo stress metabolico nelle vacche da latte. Un'indagine sulle relazioni tra genetica, ambiente e metaboliti, integrando dati genomici, epigenomici e metabolomici, potrebbe contribuire a una visione più completa della resilienza allo stress.