Un riesame dei nuovi requisiti nutrizionali della vacca da latte NASEM 2021

Il NASEM 2021 Requisiti nutrizionali del bestiame da latte è stato presentato durante una serie di conferenze a fine agosto 2021. L'incontro è stato ospitato dall'American Dairy Science Association. Davi Brito de Araujo, DVM, Global Trace Mineral Program Manager in Trouw Nutrition esamina gli importanti cambiamenti che sono stati fatti e fornisce alcune indicazioni su come implementarli. Il contenuto di questo articolo si basa sulle presentazioni dei membri del comitato NASEM e di altri relatori durante la conferenza. Inoltre, sono state utilizzate informazioni tratte dai precedenti NRC (2001) Nutrient Requirement for Dairy Cattle e NRC (1989) Nutrient Requirement for Beef Cattle.

È ben noto che un gran numero di nutrienti è necessario per il bestiame da latte per sostenere la salute, la crescita, la riproduzione e le prestazioni. L'alimentazione con diete che forniscono quantità adeguate, ma non eccessive, di nutrienti può migliorare la redditività dell’allevamento e ridurre il loro impatto ambientale.

Il Cu è un componente di diverse proteine, tra cui il citocromo C ossidasi, la superossido dismutasi citosolica, la lisil ossidasi e la tirosinasi. Inoltre, il Cu è necessario per la sintesi dell'emoglobina e il metabolismo del ferro.

L'assorbimento intestinale di Cu nei mammiferi è sopra-regolato quando le diete sono integrate con basse quantità di Cu e sotto-regolato in caso di alte assunzioni di Cu. L'età dell'animale, la forma chimica del Cu alimentare e la presenza di un antagonista influenzano l'assorbimento intestinale del Cu.

Nelle linee guida NRC 2001, è stato utilizzato un modello di fabbisogno di nutrienti per stabilire i fabbisogni di Cu per i bovini da latte. Il fabbisogno di mantenimento di Cu assorbito è stato fissato a 0,007 mg/kg di peso corporeo (circa 4,3 mg/giorno per una vacca media), quello per l’accrescimento è stato fissato a 1,15 mg/kg di accrescimento, il fabbisogno in lattazione è stato fissato a 0,15 mg/kg di latte, e quello in gravidanza è stato fissato tra 0,5 mg/giorno (meno di 100 giorni di gestazione) a 2,0 mg/giorno (più di 225 giorni di gestazione). Per soddisfare i fabbisogni NRC 2001 Cu, le diete per le vacche in asciutta e in lattazione dovevano contenere circa 13-15 ppm di Cu.

Nelle attuali linee guida NASEM 2021, è stato valutato l'effetto della fonte di rame e la sua biodisponibilità. I livelli di Cu nella maggior parte dei mangimi comuni vanno da 4 a 15 mg Cu/kg ss. e l'assorbimento reale di Cu in questi mangimi è stato fissato a 0,05. Il coefficiente di assorbimento (AC) per il Cu da CuSO4 è stato fissato a 0,05 nell'edizione precedente e lo stesso valore è stato mantenuto nelle linee guida NASEM 2021..

L'AC per altre fonti di Cu è stato valutato su studi di biodisponibilità relativa (RBV) utilizzando la concentrazione epatica di Cu come parametro quando disponibile. Sono stati trovati risultati incoerenti, quindi nelle nuove linee guida NASEM 2021, anche l'AC degli integratori commerciali generici di Cu è fissato a 0,05. In questo caso gli utenti di integratori diversi da CuSO4 dovranno modificare questo valore in base ai dati disponibili per il prodotto e la situazione specifica.

I fabbisogni di Cu per il mantenimento nelle linee guida NASEM 2021 sono aumentati fino a quasi raddoppiare (0,0145 mg Cu/kg peso vivo pv. contro 0,007 della versione precedente) mentre i requisiti per la lattazione si sono ridotti drasticamente da 0,15 a 0,04 mg/kg di latte.

Nuove equazioni NASEM 2021 per il Cu: Requisiti di rame, come mg di Cu assorbito/d =

• Per il mantenimento = 0,0145 X pv. (kg)
• Per l’accrescimento = 2,0 X ADG (incremento medio ponderale) (kg/d)
• Per la gestazione (da 90 a 190 d di gravidanza) = 0,0003 X pv. (kg)
• Per la gestazione (> 190 d di gravidanza) = 0,0023 X pv. (kg)
• Per l'allattamento = 0,04 X Latte (kg/d)

Per esempio, il fabbisogno totale di Cu assorbito per una vacca Holstein media in lattazione, che produce 35 kg di latte, 650 kg pv. e 150 giorni di gravidanza è di 11,0 mg/d (contro 11.4 mg nel 2001 NRC). Supponendo una assunzione media ss. di 23 kg e un AC alimentare di 0,045, una concentrazione di Cu alimentare di circa 11 mg/kg ss. soddisferebbe questo fabbisogno. D'altra parte, il fabbisogno di Cu per una vacca Holstein gravida in asciutta (700 kg pv; 260d di gestazione) è 11,7 mg/d, o circa 20 mg di Cu alimentare/kg ss, assumendo 13.5 kg di SS.

Mn è un cofattore in diversi enzimi e proteine, ed è necessario per il normale metabolismo di lipidi, carboidrati e aminoacidi. Di tutti gli oligoelementi, i requisiti per Mn sono i meno ben definiti. Le concentrazioni nei tessuti e nei fluidi corporei, così come l'assorbimento nell'intestino sono estremamente bassi, rendendo difficili misurazioni accurate. I dati riguardanti l'assorbimento di Mn da mangimi o da fonti inorganiche di Mn diverse da MnCl2 non sono disponibili.

Le differenze relative in AC delle fonti di Mn nelle nuove linee guida NASEM 2021 sono le stesse rispetto all'NRC 2001, ma i valori effettivi sono stati ridotti della metà. L'AC di Mn di MnCL2 e Mn2SO4 è stato modificato in 0,005 (contro 0,01 dell'ultima versione) e a quello dagli ingredienti della razione è stato assegnato un AC di 0,004 (contro 0,0075 dell'ultima versione). Inoltre, gli AC per il carbonato di Mn e il monossido di Mn sono stati fissati rispettivamente a 0,0015 e 0,003, sulla base degli studi RBV (biodisponibilità relativa).

Nella precedente linea guida NRC 2001, il fabbisogno di mantenimento per il Mn assorbito era fissato a 0,002 mg/kg di peso corporeo (circa 1,2 mg/giorno per una vacca Holstein media), il fabbisogno di crescita era fissato a 0,7 mg/kg di accrescimento, il fabbisogno di gravidanza è stato fissato a 0,3 mg/d e il fabbisogno di lattazione è stato fissato a 0,03 mg/kg di latte. Di conseguenza, per una tipica vacca Holstein che produceva 32,5 litri di latte, il fabbisogno totale di Mn assorbito era di circa 2,2 mg/giorno e per una vacca in asciutta era di circa 1,7 mg/giorno. Considerata un'assunzione tipica di sostanza secca per quella produzione e sulla base dell'AC stabilito, le diete per bovini da latte contenenti da 7 a 18 ppm di Mn soddisferebbero il requisito NRC 2001.

Nuove equazioni NASEM 2021 per Mn: Fabbisogno di manganese, come mg assorbiti Mn/d =

• Per mantenimento = 0,0026 X pv (kg)
• Per accrescimento = 2,0 X ADG (incremento medio ponderale)(kg/giorno)
• Per la gestazione (> 190 giorni di gravidanza) = 0,00042 X pv (kg)
• Per la lattazione = 0,03 X Latte (kg/giorno)

Nell'attuale aggiornamento NASEM 2021, i fabbisogni per le vacche in lattazione e gravide in asciutta sono sostanzialmente maggiori rispetto al precedente NRC 2001. Una vacca Holstein in asciutta da 700 kg in tarda gestazione richiede 1,8 mg/giorno di Mn assorbito per il mantenimento, più 0,3 mg/giorno per la gestazione, risultando in un fabbisogno giornaliero di 2,1 mg assorbiti Mn. Una vacca Holstein da 650 kg con 45 kg/giorno di produzione di latte richiede 1,7 mg/giorno per il mantenimento e 1,35 mg/giorno per l'allattamento, risultando in un fabbisogno totale di 3,1 mg/giorno di Mn assorbito. Considerando un AC di 0,004 e una assunzione di SS totale giornaliera di 12,5 kg e 26 kg/d, una concentrazione di 40 mg e 27 mg di Mn/kg totale di SS soddisferebbe rispettivamente il fabbisogno di una vacca da latte in asciutta e di una vacca in lattazione.

Lo zinco è importante per il metabolismo dei macronutrienti, la funzione immunitaria, la regolazione genica e ormonale e la segnalazione cellulare. Inoltre, Zn è un componente chiave di oltre 200 enzimi. Nei ruminanti, il meccanismo molecolare e cellulare di assorbimento dello Zn alimentare non è stato ancora studiato. In altre specie, l'assorbimento di Zn avviene in tutto l'intestino tenue mediante due diversi meccanismi: un sistema di assorbimento saturabile mediato dal trasporto (trasportatori ZIP) e una diffusione non saturabile. Quando lo Zn viene integrato a bassi livelli, i sistemi di trasporto ZIP sono importanti, mentre se Zn viene aggiunto ad alte concentrazioni, è probabile che la diffusione predomini a causa della saturazione e della sotto-regolazione del trasportatore.

Secondo NASEM 2021, misurare l'assorbimento reale o la disponibilità relativa di Zn è difficile. In primo luogo, perché l'escrezione fecale di Zn viene utilizzata per mantenere l'omeostasi di Zn, inoltre non sono disponibili buoni marcatori per Zn. Esistono diverse pubblicazioni su RBV delle fonti di Zn disponibili, ma nella maggior parte di questi studi è stato utilizzato più Zn della quantità richiesta, rendendo difficili le conclusioni. L'AC per ZnCl,2 ZnSO4 e ZnCO 3 nel precedente NRC 2001 era 0,20 e non è stata modificata. Per ZnO, l'AC è stato modificato in 0,16 sulla base degli studi RBV.

Nelle linee guida NRC 2001, il fabbisogno di mantenimento per lo Zn assorbito era fissato a 0,045 mg/kg di peso corporeo (circa 27 mg/giorno per una vacca Holstein), il fabbisogno di gravidanza (durante gli ultimi 90 giorni di gestazione) era fissato a 12 mg /giorno, il fabbisogno di accrescimento è stato fissato a 24 mg/kg di crescita e il fabbisogno di lattazione è stato fissato a 4 mg/kg di latte. Di conseguenza, una vacca Holstein media che produce 32,5 kg/giorno di latte e assume una dieta AC, diete con 40-45 ppm soddisferanno il requisito. Per una vacca in asciutta, le diete con circa 23 ppm soddisferanno il fabbisogno.

Nella nuova versione NASEM 2021, è stato scelto un approccio fattoriale per determinare il fabbisogno di Zn nella dieta. Non erano disponibili nuovi dati sull'assorbimento di Zn del feto, ma erano disponibili nuovi dati sulle perdite fecali urinarie ed endogene.

Nuove equazioni NASEM 2021 per Zn: Zinco AI, come mg assorbito Zn/d =

• Per mantenimento = 5,0 X SS assunta (kg)
• Per accrescimento = 24 X ADG (incremento medio ponderale) (kg/giorno)
• Per la gestazione (> 190 giorni di gravidanza) = 0,017 X peso vivo (kg)
• Per la lattazione = 4 X Latte (kg/giorno)

Il fabbisogno di mantenimento per lo Zn totale assorbito è stato aumentato ma è stato anche aumentato l'AC per lo Zn basale. Ora, una vacca Holstein da 650 kg e 50 kg di latte, con ingestione di SS di circa 29-30 kg, richiederà 350 mg/giorno di Zn totale assorbito (contro i 230 precedenti) e una vacca in asciutta (270 giorni di gestazione), circa 13 kg di SS richiederà 65 mg/giorno di Zn assorbito. In questo caso, una dieta totale contenente 60 e 25 mg/kg di Zn soddisferà i fabbisogni rispettivamente della vacca in lattazione e della vacca in asciutta.

Raccomandazione NASEM 2021 sull'assunzione adeguata di iodio (I)

La maggior parte delle fonti di I sono prontamente assorbite. Sono comunemente usati ioduri di Na, K e Ca. La concentrazione di I nel suolo è variabile. Nelle linee guida NRC del 2001, il fattore determinante principale per il tasso di secrezione di tiroxina (TSR) era BW. Pertanto, l'AI per il mantenimento per tutte le fasi (vacche in asciutta, vacche in lattazione ecc.) si basava sul peso vivo. I è anche secreto nel latte, quindi è stato aggiunto un AI per vacca da latte in lattazione e impostato 0,1 mg/L di latte. La nuova equazione NASEM 2021 per I è: Iodio AI (mg/giorno I totale) = 0,216 X peso corporeo (kg)0,528 + 0,1 X latte (kg/giorno)

Raccomandazione NASEM 2021 per il cromo (Cr) Il Cr è un componente di un piccolo peptide chiamato cromodulina che è responsabile del potenziamento dell'azione dell'insulina. I requisiti o l'AI non sono stati quantificati per i bovini. È difficile ottenere dati affidabili sulle concentrazioni di Cr nei mangimi perché le concentrazioni di Cr sono molto basse. Attualmente, solo il propionato di cromo è approvato e può essere somministrato ai bovini negli Stati Uniti e il tasso legale massimo è 0,5 mg Cr/kg di ss.. Sebbene non sia possibile stabilire un'adeguata assunzione di Cr nelle vacche da latte a causa della mancanza di studi di titolazione, l'integrazione di 0,01 mg di Cr/kg di peso corporeo spesso aumenta la produzione di latte all'inizio della lattazione e può migliorare la funzione immunitaria nelle bovine da carne e da latte.

Raccomandazione NASEM 2021 per il ferro (Fe) La carenza di Fe è molto rara nei bovini adulti, pertanto non è disponibile un indicatore accurato dello stato di Fe. Le raccomandazioni NASEM 2021 per il ferro sono identiche alle linee guida NRC del 2001. Una vacca di 650 kg che produce 25 kg di latte/die a 205 giorni di gestazione e consuma circa 20 kg/die di SS. deve assorbire solo 41 mg Fe/die. Con un AC di 0,1, ha bisogno di una dieta contenente solo 20 mg Fe/kg ss.. I vitelli alimentati con latte sono l'unico gruppo di bovini che richiedono l'integrazione di Fe. Circa 50 mg di Fe/kg di dieta sono sufficienti per mantenere la funzione fisiologica nei vitelli in accrescimento.

Raccomandazione NASEM 2021 per il molibdeno (Mo) Il molibdeno è un cofattore della xantina ossidasi, aldeide ossidasi e solfito ossidasi. Non sono state segnalate carenze e l'integrazione di Mo non è consigliata. A causa degli effetti antagonisti del Mo sull'assorbimento del Cu, i segni clinici della tossicità del Mo sono simili a quelli di una carenza di Cu. L'aumento della concentrazione di Cu nella dieta di solito risolverà i segni clinici di tossicità da Mo.

Raccomandazione NASEM 2021 per il selenio (Se) Le precedenti linee guida del NRC del 2001 definivano il fabbisogno di Se come 0,3 mg/kg di ss. nella razione per tutte le classi di bovini da latte. Non sono state apportate modifiche alle linee guida NASEM 2021. Le attuali normative della FDA limitano l'integrazione di Se a 0,3 mg/kg di dieta, che è sufficiente per mantenere lo stato di Se nella maggior parte dei bovini da latte.

Le nuove linee guida NASEM 2021 forniscono aggiornamenti chiave sui fabbisogni di oligoelementi, sulla base di un'assunzione adeguata. La conoscenza dei livelli di oligominerali nella dieta totale ma anche dei singoli ingredienti della dieta, nonché la conoscenza degli oligoelementi è essenziale per formulare una dieta corretta. Rispetto al fabbisogno nutritivo per bovini da latte dell'NRC (2001), le modifiche alle raccomandazioni relative a Co, Cu, Mn e Zn in particolare sono estremamente rilevanti, per garantire un'assunzione di alta qualità di oligoelementi.