Published on: Aug 26, 2020

Estratto da Dossier Alimentazione in “Rivista di Suinicoltura” n. 6 -Giugno 2020

“Secondo un recente studio condotto dall’Università di Bologna è stato rilevato che la somministrazione di una miscela di nucleotidi ai suinetti in fase di allattamento e nell’immediato post-svezzamento sia in grado di anticipare la maturazione del microbiota intestinale.”

La presenza di nucleotidi nella dieta per favorire le prestazioni di crescita e lo sviluppo dell’immunità intestinale e un sano microbiota è più importante quando gli animali sono in condizioni stressanti o quando sono in una transitoria malnutrizione, come al momento dello svezzamento del suino (Grimble e Westwood, 2001; Sauer et al., 2011). È tra l’altro nella fase tra l’allattamento e lo svezzamento che il suinetto soggiace frequentemente a delle patologie enteriche che possono avere esiti piuttosto devastanti e richiedono massicci interventi terapeutici con antibiotici. […]

Somministrazione di nucleotidi durante l’allattamento e nel post-svezzamento

«Curiosamente, mentre è già stato dato un certo rilievo agli studi riguardanti l’impiego di nucleotidi nella dieta di post-svezzamento (Sauer et al, 2012), non è invece stata considerata l’ipotesi di somministrazione durante l’allattamento. Si è quindi voluto valutare l’effetto combinato dell’apporto alimentare di nucleotidi in allattamento e nell’immediato post-svezzamento sulla crescita, sulla salute e sullo sviluppo dell’immunità intestinale e del microbiota nei suinetti».

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Prosol è stata recentemente citata su Nutrition Insight circa l’uso di nucleotidi dietetici per la nutrizione sportiva.

“Il mercato della nutrizione sportiva è perseverante nonostante gli effetti del COVID-19, con il produttore di ingredienti Prosol che evidenzia il ruolo dei nucleotidi dietetici nella lotta contro l’affaticamento, che può indebolire il sistema immunitario.

Prosol osserva che a causa dell’accelerazione del ritmo della vita e della feroce concorrenza sociale, la fatica è diventata una condizione comune. Tuttavia, la fatica è uno stato di salute non ottimale e può essere associato a varie malattie. L’azienda con sede in Italia descrive che il lavoro fisico ripetitivo e prolungato provoca affaticamento, provocando alterazioni sistemiche, tra cui disfunzioni endocrine, immunitarie e metaboliche.

Prosol osserva anche che diversi studi hanno trovato l’immunoglobulina salivare A (IgA) – un anticorpo che svolge un ruolo nell’immunità mucosa – per diminuire a seguito di un attacco di esercizio di resistenza, come il ciclismo, lo sci di fondo, la corsa e il nuoto, e anche dopo un esercizio intenso più breve.

Tuttavia, Prosol afferma che i nucleotidi dietetici, che sono composti intracellulari a basso peso molecolare, possono aiutare ad affrontare molti di questi problemi nella nutrizione sportiva aumentando l’IgA salivare e portando a un recupero più veloce dopo le prestazioni. Inoltre, i nucleotidi possono limitare il processo di infiammazione abbassando i livelli di cortisolo, l’attivazione di neutrofili e danni muscolari. Si può anche vedere un effetto anti-fatica, con nucleotidi dietetici che inibiscono lo stress ossidativo e migliorano la funzione mitocondriale nei muscoli scheletrici.

I nucleotidi partecipano a vari processi biochimici e sono composti da una base azotata (pirimidina o purina) legata a uno zucchero pentoso (ribosio o deossiriboso) a cui sono collegati uno, due o tre gruppi di fosfati.

Secondo Prosol, alcune cellule con un alto tasso di turn-over – come quelli legati al cervello, all’intestino e all’immunità – non sono in grado di produrre abbastanza nucleotidi per coprire le loro esigenze. Pertanto, i nucleotidi dietetici possono essere in grado di aiutare la morfologia e la funzione intestinale, la composizione del microbiota intestinale, la risposta immunitaria, il sistema nervoso, oltre ad avere il suddetto effetto anti-fatica.”

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Una delle maggiori sfide nella nutrizione dei polli è garantire che essi consumino la quantità di nutrienti necessaria per un corretto sviluppo e un buon aumento di peso. L’alimentazione può influire positivamente sulle prestazioni del pollame.

In particolare, il lievito idrolizzato potrebbe essere utilizzato come alternativa agli antibiotici grazie ai suoi effetti positivi sulle performance anche nei casi di forti sfide nutrizionali.

I-CARE è un lievito idrolizzato di Kluyveromyces fragilis, che ha effetti positivi sulle prestazioni del pollame grazie all’elevata digeribilità e alla presenza di componenti immunomodulanti come ꞵ-glucani e oligosaccaridi di Mannano. La frazione della parete cellulare del lievito migliora l’altezza dei villi (Zhang et al, 2005) e lo sviluppo intestinale dei pulcini, migliorando così la capacità digestiva. Il processo di idrolisi, inoltre, porta ad aumentare la disponibilità e la digeribilità dei nutrienti.

I-CARE aumenta il tasso di conversione del mangime, le prestazioni di crescita e migliora il benessere degli animali dall’inizio alla fine del ciclo. In particolare,  studi condotti nel 2019 hanno dimostrato che i polli trattati con I-Care migliorano in modo significativo l’assunzione di mangime e l’aumento di peso corporeo.

I test effettuati nel 2019 con una forte sfida nutrizionale (alto livello di orzo e avena senza enzimi e coccidiostatici) hanno dimostrato che i polli da carne trattati con I– Care mantengono un’elevata assunzione di mangime fino alla fine della prova.

I-CARE migliora significativamente l’assunzione di alimenti (p <0,001) e l’FCR.

Prove eseguite in condizioni di forti sfide nutrizionali (alto livello di orzo e avena senza enzimi e coccidiostatici) hanno dimostrato che i polli trattati con I-Care migliorano significativamente il l’aumento di peso corporeo (p <0,001) durante tutto il ciclo di trattamento.

L’integrazione di lievito vivo BIOSPRINT®  durante il periodo estivo aiuta le vacche in lattazione a mantenere i loro parametri di produzione con un’efficienza ottimale, prevenendo gli effetti negativi dello stress termico sulle loro prestazioni.

Durante i mesi estivi, la produzione di latte può scendere dal 10% al 30%, il che è un problema economico per i produttori di latte (St. Pierre et al., 2003). La riduzione della produzione di latte non è dovuta solo a una riduzione dell’assunzione di sostanza secca indotta da un aumento della temperatura corporea, ma anche ad un’alterazione del profilo endocrino e del metabolismo energetico (Baumgard e Rhoads, 2007), e ad altri fattori che sono ancora sconosciuti (Collier et al., 2008).

È stato dimostrato che, nelle vacche in lattazione, maggiore è la produzione di latte all’inizio dell’ondata di caldo, maggiore è la riduzione dell’assunzione di sostanza secca. L’accelerazione nel declino dell’assunzione di sostanza secca negli animali ad alta produzione è dovuta alla necessità di diminuire rapidamente la produzione di calore per contrastare il sovraccarico termico. Ciò significa che le vacche da latte più produttive nella mandria, le vacche fresche, avranno maggiori probabilità di avere un calo dell’assunzione di mangime, aumentando il rischio potenziale per la successiva lattazione anche nei mesi invernali (Collier et al., 2019). Inoltre, lo stress da calore induce un aumento dei requisiti di mantenimento metabolico compreso tra il 7% e il 25% (NRC 2001).

Per contrastare lo stress da calore, i bovini implementano strategie fisiologiche che consentono loro di produrre meno calore e aumentare la sua dissipazione (De Rensis e Scaramuzzi, 2003; West, 2003; Schutz et al., 2008).

Le strategie comunemente rilevate comprendono:

Fig. 1: La ruminazione delle vacche diminuisce di 60 minuti al giorno per ogni aumento di 10 punti del THI al di sopra della soglia di stress (Mathew Haan, Penn State Extension, 2016).

Da un punto di vista comportamentale, le strategie messe in atto dal bestiame sono:

• una riduzione del periodo di riposo e di conseguenza una minore ruminazione (Fig.1)
• un aumento dell’assunzione di acqua
• una riduzione della frequenza di assunzione del mangime, con alimentazione concentrata nelle ore più fresche
• ridotta assunzione di sostanza secca ad ogni pasto

Queste risposte fisiologiche e comportamentali aumentano i rischi di acidosi ruminale:

Infatti, è stato dimostrato che il pH ruminale delle vacche stressate dal calore rispetto alle vacche termo-neutre è inferiore sia prima (9,5% inferiore; P <0,01) che dopo (6% inferiore; P <0,05) l’alimentazione principale (Gao et al.2016).

Inoltre, è stato dimostrato (Wheelock 2009) che il 50% della riduzione della produzione di latte è dovuto al calo dell’ingestione di mangime. Infatti, durante lo stress da caldo, si ha un’alterazione del metabolismo energetico con aumento dell’utilizzo del glucosio da parte delle cellule. Di conseguenza, la disponibilità di glucosio per la sintesi del lattosio, necessario per la produzione di latte, è inferiore. Pertanto è importante ottimizzare la fermentazione ruminale per garantire un adeguato flusso di amminoacidi e acido propionico nel sangue. Queste sostanze sono utilizzate dal fegato per sintetizzare il glucosio, che risulta quindi insufficiente nelle fasi di stress.

Graph 1. Uso costante del lievito vivo per una fattoria di successo

Il ridotto apporto di fibre, oltre all’aumento del rischio di acidosi ruminale, provoca inevitabilmente la depressione del contenuto di grassi del latte. È stato dimostrato che il lievito vivo Biosprint® (MUCL 39885) è in grado di ridurre il rischio di acidosi e di supportare la produzione e la qualità del latte.

In un test eseguito in un caseificio turco con 880 mucche frisone in condizioni di intenso stress termico, il lievito vivo Biosprint® (MUCL 39885), somministrato durante il periodo estivo, ha migliorato il contenuto di grassi nel latte, mantenendo gli stessi livelli di produzione (grafico 1).

I benefici che si ottengono utilizzando il lievito vivo rimangono costanti e si consolidano se il lievito viene utilizzato regolarmente e continuamente, per tutto il periodo estivo.

Solo in questo modo si possono prevenire gli effetti negativi “duraturi” dello stress da caldo. Se si analizza la performance media degli allevamenti, ogni anno tra luglio e agosto si registra un calo di quantità e qualità del latte prodotto (grafico 2). Il ritorno alla prestazione ottimale si ottiene solo nei mesi successivi, con un miglioramento graduale il cui tasso dipenderà da diversi fattori specifici di ogni singola mandria.

In un allevamento costituito prevalentemente da animali con un lungo periodo di lattazione, sarà difficile recuperare il latte perso durante l’estate. Le vacche che partoriscono nei periodi di maggior stress termico tenderanno a subire un aumento dei disturbi metabolici tipici del periodo post-parto e raggiungeranno valori di picco di produzione inferiori. Inoltre, ingerendo meno sostanza secca, saranno maggiormente soggette ad una perdita di peso, con impatto negativo sulla fertilità. Effetti negativi si vedranno anche sulle vacche nel periodo di siccità che, avendo trascorso la parte finale della gravidanza sotto gli effetti dello stress da caldo, mostreranno ripercussioni negative sulla crescita delle cellule mammarie, con una conseguente riduzione della produzione di latte durante la lattazione imminente e un ritardo nella crescita fetale con evidenti limitazioni al potenziale genetico e produttivo (S. Thao e GE Dahl 2013).

Grafico 3: L’utilizzo del lievito vivo Biosprint® consente al gruppo di vacche primipare di mantenere livelli ottimali di assunzione di mangime, con parametri di qualità del latte migliorati.

È quindi necessario utilizzare sia la gestione del bestiame che le tecniche di prevenzione nutrizionale al fine di limitare gli effetti negativi dello stress da calore e per mantenere le prestazioni della mandria ad alti livelli di efficienza.

Per dimostrare che le strategie nutrizionali possono aiutare a sostenere la performance delle vacche durante i mesi estivi, l’estate scorsa abbiamo testato l’assunzione di mangime e la qualità del latte in un allevamento situato in provincia di Novara con 250 vacche in lattazione.

Durante i mesi di luglio e agosto, quando temperatura e umidità hanno portato il THI ad un valore medio di 76 e ad un valore di picco di 81, si è riscontrato che l’uso costante di Biosprint® (5 g / vacca / giorno) ha migliorato le prestazioni del bestiame.

Il gruppo di vacche primipare che ha ricevuto Biosprint® MUCL 39885 per tutto il periodo estivo ha mantenuto un ottimale apporto di mangime e ha mostrato una migliore digeribilità delle fibre, grazie all’effetto benefico del lievito sulla flora cellulitica, che a sua volta ha migliorato il contenuto di grassi nel latte (Grafico 3).

Il gruppo di vacche pluripare, che non ha ricevuto lievito per tutto il mese di luglio, ha subito invece un notevole calo dell’assunzione di mangime all’aumentare delle temperature. Solo aggiungendo al mangime razioni di Biosprint® è stato possibile migliorare l’assunzione di mangime (Grafico 4), la produzione (+3,4 kg / vacca / giorno) e il contenuto di grassi del latte (Grafico 5) anche per il gruppo pluriparo.

L’utilizzo di Biosprint® MUCL 39885 come integratore alimentare si è dimostrato un valido strumento per aiutare le vacche a superare le difficoltà del periodo estivo, migliorando l’efficienza del rumine e la produttività della mandria.

L’alimentazione sta diventando sempre più importante per tutti, e questo si rivela particolarmente vero se si considerano non solo gli sportivi professionisti, ma anche le persone che praticano sport a livello non agonistico. Essi, infatti, si prendono particolare cura della loro dieta per migliorare le prestazioni o semplicemente aumentare il loro benessere.

Inoltre, con un ritmo di vita accelerato e una feroce competizione sociale, la fatica è diventata una condizione comune. È quindi opportuno cercare nuove soluzioni nutrizionali per limitare le conseguenze dell’esercizio fisico e per affrontare la fatica. La stanchezza, infatti, è uno stato di salute non ottimale che può essere associata a vari disturbi.

Il lavoro fisico ripetitivo e prolungato genera affaticamento, provocando alterazioni sistemiche, comprese disfunzioni endocrine, immunitarie e metaboliche:

– È stato dimostrato che le difese immunitarie possono essere compromesse negli atleti, rendendoli più suscettibili alle infezioni del tratto respiratorio superiore. Diversi studi hanno riscontrato che le IgA salivari diminuiscono a seguito di esercizi di resistenza come ciclismo, sci di fondo, corsa, nuoto e anche dopo esercizi più brevi e intensi (1, 2).

– Una leggera ischemia nell’intestino può danneggiare la mucosa con conseguente aumento della permeabilità e il conseguente passaggio di agenti patogeni, come il lipopolisaccaride, nella circolazione (3,4).

– Il livello di cortisolo aumenta e stimola il rilascio di glucosio epatico. Il segnale chiave per la secrezione di cortisolo è la diminuzione del glucosio nel sangue. Il cortisolo innesca anche un processo infiammatorio attraverso il sistema immunitario aspecifico come, ad esempio, la degranulazione dei neutrofili.

– Il sistema immunitario può anche indurre danni muscolari secondari attraverso la generazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS), diminuendo ulteriormente le prestazioni atletiche (5, 6).

–  L’acido lattico viene generato e accumulato nei muscoli scheletrici, con conseguente affaticamento muscolare.

In conclusione, i nucleotidi alimentari esercitano i seguenti effetti quando utilizzati nella dieta dello sportivo:

–        Aumento delle IgA salivari

–        Limitazione del processo infiammatorio:

o          Abbassamento del livello di cortisolo

o          Minore attivazione dei neutrofili

o          Minori danni ai muscoli

–          Recupero veloce dopo ogni prestazione

–        Sostanze ergogeniche – Aumento del tempo di esaurimento durante la corsa

–         Effetto antifatica – Inibizione dello stress ossidativo e miglioramento della funzione mitocondriale nei muscoli scheletrici (↑ ATP per integrazione energetica)

I nucleotidi sono composti intracellulari a basso peso molecolare che partecipano a numerosi processi biochimici. Sono composti da una base azotata (pirimidina o purina) legata ad uno zucchero pentoso (ribosio o desossiribosio) a cui sono legati uno, due o tre gruppi fosfato.

La sintesi de-novo non soddisfa le esigenze dei Nucleotidi di molti tessuti e di particolari fasi fisiologiche della vita, rendendo necessario un rinforzo per fonte alimentare. In particolare, alcune cellule ad alto tasso di turn-over, come l’intestino, il sistema immunitario e quelle cerebrali (linfociti, eritrociti, cellule del midollo osseo, cellule gliali) non sono in grado di produrre sufficienti Nucleotidi per coprire i loro bisogni.

Vi sono prove crescenti che i nucleotidi alimentari possono influenzare diversi aspetti della funzione e della salute del corpo negli animali a stomaco singolo, tra cui:

• Morfologia e funzione intestinale
• Risposta immunitaria
• Composizione del microbiota intestinale
• Sistema nervoso
• Effetto anti-fatica

1. Douglas DJ, Hanson PG. Upper respiratory infections in the conditioned athlete. Med Sci Sports Exerc 1978;10:55-60.
2. Mackinon LT, Chick TW et al. Decreases secretory immunoglobulins following intense endurance exercise. Sports Training Med Rehabil 1989; 1:209-18
3. Bosenberg AT, Brock-Utne JG et al. Strenuous exercise causes systemic endotoxemia. Journal of applied physiology 65: 106-108, 1988
4. Lamprecht M and Frauwallner A. Exercise, intestinal barrier dysfunction a probiotic supplementation. Medicine and sport science 59: 47-56, 2012.
5. Aoi W, Naito Y, et al. Oxidative stress and delayed-onset muscle damage after exercise. Free radical biology & medicine 37: 480-487, 2004
6. Close GL, Ashton T, et al. The emerging role of free radicals in delayed onset muscle soreness and contraction-induced muscle injury. Comparative biochemistry and physiology Part A, Molecular & integrative physiology 142: 257-266, 2005
7. Mc Naughton L, Bentley D et al. The effect of a nucleotide supplement on the immune and metabolic response to short term, high intensity exercise performance in trained male subjects. J Sports Med Phys Fitness 2007;47:112-8.
8. Sterzcala AJ, DuPont WH et al. The Physiological Effects of Nucleotide Supplementation on Resistance
   Exercise Stress in Men and Women J of Strenght and Conditioning Research 2016;
9. Ostojic SM, Idrizovic K et al. Sublingual Nucleotides Prolong Run Time to Exhaustion in Young Physically Active Men 2013; 5 4776-4785.
10. Xu M, Liang R et al. Anti-fatigue effects of dietary nucleotides in mice. Food & Nutrition Research 2017 Vol 61