OPERAZIONE 16.2.01 – “Progetti pilota e sviluppo di innovazione”

Capofila del progetto Operazione 16.2.01: SIVAM SPA

Titolo del progetto¹: Strategie nutrizionali e genetiche per la riduzione della produzione di N2O, gas a effetto serra, nel bovino da latte.

Acronimo²: N2ONO

Il Progetto

Ormai sempre più spesso si parla di gas serra (GHG), ossia di quelle molecole responsabili del surriscaldamento globale. Si tratta principalmente di anidride carbonica (CO2), metano (CH4) e protossido d’azoto (N2O), gas che aumentano la quantità delle radiazioni riflesse dall’atmosfera, causando così un aumento della temperatura media della terra. Secondo una stima dell’ISPRA del 2009, l’agricoltura contribuisce in Italia per il 7% nella produzione dei gas serra e il 50% di essa è attribuibile alle produzioni zootecniche, con il metano che rappresenta il 78.4% del totale e la N2O il 21.6%.

Pertanto, al fine di contenere la produzione di GHG da parte del settore zootecnico, diversi sono gli interventi che vengono proposti. Fra i principali, di fondamentale rilievo sono quelli di tipo alimentare: sostituzione di una parte dei foraggi della dieta con i concentrati per aumentare la digeribilità della dieta stessa e ridurre le emissioni di metano (emissioni di gas serra), o diete a basso tenore proteico (emissioni di gas serra e ammoniaca).

Il progetto N2ONO ha come obiettivo quello di ridurre le emissioni di GHG e di ammoniaca di origine agricola, in modo particolare dovute alle eruttazioni ed alle deiezioni delle bovine puntando a migliorare la captazione dell’azoto da parte della microflora ruminale e l’assorbimento intestinale dello stesso da parte dell’animale

Il fine ultimo, dunque, è quello di formulare mangimi e integratori high-tech in grado di migliorare l’efficienza ruminale, diminuire l’inclusione di concentrati proteici e quindi aumentare la sostenibilità delle produzioni animali. I prodotti da formulare prevedono l’inclusione di una miscela di tannini, oli essenziali di estratti vegetali e minerali. La metodologia proposta prevede interventi innovativi legati a:

• Formulazioni di mangimi e/o integratori ottimizzati per la valutazione della produzione e l’utilizzo di ammoniaca da parte dei batteri ruminali,

• Valutazione dell’effetto di diete diverse sui profili metabolici, sulle performance produttive degli animali e sul loro benessere testati in aziende sperimentali e aziende commerciali;

• Impiego di additivi commerciali utili alla captazione di azoto nel tratto gastro-intestinale dei ruminanti.

Partner di Progetto

Il Gruppo Operativo (GO) N2ONO è nato dalle esigenze della Società Italiana Veterinaria Agricola Milano (SIVAM, capofila), dei caseifici e delle aziende agro-zootecniche clienti, che nel corso degli ultimi anni hanno visto modificarsi in modo inatteso e repentino i prezzi delle materie prime e dei mangimi destinati all’alimentazione del bestiame, in particolare per gli alimenti ad alto contenuto proteico.

Il GO è così composto:

SIVAM SPA - coordina la realizzazione delle azioni tecniche previste dall’Operazione 16.2.01 di cui ha anche la responsabilità amministrativa e rendicontale. Interviene nel progetto al fine di applicare in campo quanto sviluppato dal partner di ricerca. Infine, coordina il piano di divulgazione dei risultati del progetto, insieme ai partner trasmetterà informazioni ai beneficiari, tramite divulgazione scientifica, organizzazione di eventi e comunicazione tramite varie piattaforme.

Università Cattolica Del Sacro Cuore - (UCSC) - partecipa alla realizzazione delle azioni tecniche previste dall’Operazione 16.2.01 di cui ha anche la responsabilità scientifica. Interviene nel progetto con il Dipartimento di Scienze Animali, della Nutrizione e degli Alimenti (DIANA), per:

• Testare in vitro le condizioni di formulazioni di integratori e mangimi prototipali con diverse basi foraggere (eg: ricche in proteine come insilato di soia),
• Validare i risultati ottenuti in vitro nella stalla sperimentale con una prova nutrizionale su bovine in lattazione,
• Dimostrare la bontà dell’approccio nutrizionale proposto in stalle commerciali. L’Università Cattolica del Sacro Cuore, inoltre, parteciperà al progetto con ricercatori esperti negli aspetti nutrizionali, fisio-patologici e genetici, avvalendosi di collaborazioni già in essere con altri gruppi di ricerca italiani di alto profilo scientifico.

L’azienda Agricola Corradi Antonio – Emanuele E Margherita Soc. Agr. S.S. Fraz. Polengo – Casalbuttano (Cr) - Partecipa alla realizzazione del progetto mettendo a disposizione le proprie vacche da latte in modo da poter monitorare, direttamente in una realtà lombarda, l’efficacia dell’integratore high tech. L’azienda presenta un totale di circa 600 capi allevati, con la presenza media di 250 vacche in mungitura, munte 3 volte al giorno. Il latte da loro prodotto viene consegnato ad una Cooperativa di raccolta con destinazione “latteria Auricchio” per la produzione di Provolone Valpadana. La razione è gestita a gruppo unico anche se fisicamente le vacche sono suddivise in due gruppi; uno composto da primipare e secondipare, mentre l’altro è composto da secondipare e pluripare. All’interno della mandria si potrà misurare:

• L'ottimizzazione delle performance produttive e di qualità del latte,
• L'ottimizzazione della quota proteica della razione sia in termini di quota utilizzata di materie prime proteiche che di miglior efficienza economica.

Il rapporto tra SIVAM e azienda Corradi si protrae già da settembre/ottobre 2017, interfacciandosi mediamente ogni 10-15 giorni per consulenza e servizio circa la gestione alimentare dei gruppi lattazione, valutazione/elaborazione dati APA, analisi del sistema di rilevamento calori e controllo della ruminazione Heatime, servizio di formulazione razioni, analisi alimenti prevalentemente tramite NIRS portatile e all’occorrenza anche tramite analisi in laboratorio ARAL, setacci sia feci che alimento, valutazione IOFC costo razione.

Obiettivi del Progetto

L’aumento dei prezzi delle materie prime ha portato le aziende a ricercare fonti di proteina alternative alla soia, caratterizzate spesso da valore biologico molto più basso. Questo ha causato una diminuzione dell’efficienza di conversione dell’azoto, già da considerarsi bassa nei ruminanti, vacche da latte in particolare. Il risultato è stato quello di salvaguardare la sostenibilità economica degli allevamenti riducendo i costi alimentari, a discapito però delle performance di stalla e dell’impatto ambientale delle produzioni zootecniche. SIVAM da anni propone una strategia alternativa volta a rendere le aziende agro-zootecniche meno dipendenti dal mercato in termini di approvvigionamento di proteina. L’aumento della proteina aziendale, principalmente proteina solubile, così prodotta ha però necessità di essere supportata da una corretta formulazione di integratori e mangimi, utile alla sua utilizzazione microbica, ma meno utile al soddisfacimento dei fabbisogni di proteina metabolizzabile o in termini di aminoacidi essenziali assorbibili a livello intestinale. SIVAM ha così iniziato un processo di formulazione di integratori e mangimi ad hoc per massimizzare la captazione dell’azoto a livello ruminale e migliorare il valore biologico della proteina della foraggiata (insilati e fieni aziendali), che attualmente sono stati studiati per lo più su base tecnica e testati solo in stalle commerciali, ma mai validati in modo rigoroso, quindi ad oggi presenti solo come prototipi. Questo prevedrà diverse azioni, condotte in collaborazione con l’ente di ricerca UCSC che fornirà supporto tecnico-scientifico.

Dunque, gli obiettivi che si intende raggiungere con l’integratore high-tech sono:

1. un miglioramento delle performance grazie alla massimizzazione dell’utilizzo della proteina e alla miglior efficienza di conversione dell’azoto. La riduzione in termini di soia FE in razione sarà almeno di 0,5 kg capo giorno, con un conseguente effetto positivo sulla riduzione di escrezione azotata almeno paria al 9%.
2. Un miglioramento dell’efficienza alimentare permetterà di avere effetti positivi anche sulla qualità del latte, sulle performance di produzione e sul benessere animale.
3. Le spese di alimentazione verranno diminuite in quanto si potrà massimizzare l’uso di proteina autoprodotta, che mediamente nella Pianura Padana è pari al 39/42%; si prevede un aumento dell’autoproduzione di circa un 5/10%.
4. Il reddito al netto dei costi alimentari (IOFC) verrà migliorato aumentando almeno di 0,20 €/capo/giorno.

Azioni di Progetto

Il piano di lavoro del progetto prevede tre step operativi che corrispondono principalmente alle azioni 2, 3 e 4 del progetto; l’azione 1 sarà, invece, principalmente di coordinamento per gli step operativi e l’azione 5, l’ultima, sarà quella di comunicazione dei risultati. Nell’azione 2 si prevede la valutazione e caratterizzazione degli additivi e materie prime tecnologiche per integratori e mangimi high-tech a disposizione di SIVAM. Questo step concerne lo screening degli additivi disponibili con l’intenzione di valutare quale di questi sia più efficiente per il raggiungimento dello scopo primario del progetto, al fine di inserirli nel mangime/integratore high-tech da valutare poi successivamente nelle azioni 3 e 4. Una volta identificati gli additivi ed alimenti a disposizione, verranno svolte prove di laboratorio con test in vitro presso il laboratorio del dipartimento DIANA (dipartimento di scienze degli animali, della nutrizione degli alimenti). Le valutazioni si baseranno su test di gas production, che prevedono l’impiego di liquido ruminale. I substrati da testare e sui quali verrà eseguita la fermentazione saranno due diverse tipologie di diete per vacche da latte a diversa formulazione a cui verranno integrati gli additivi selezionati, per verificare l’effetto combinato che tali additivi hanno con matrici organiche di differente natura. Tale valutazione in vitro permetterà di identificare alcuni parametri e risultati preliminari per quanto riguarda l’effetto degli additivi d’interesse sulle fermentazioni ruminali ed in particolare sulla capacità di captazione dell’azoto disponibile per i microrganismi ruminali (principalmente proteina/azoto solubile) e il miglioramento del valore biologico della proteina, soprattutto come proteina bypass a livello intestinale. Con queste prove si potrà definire il kd delle fermentazioni ruminali che generano gli additivi utilizzati, la quantità e qualità del profilo degli Acidi Grassi Volatili che si formano durante la fermentazione ruminale, la quantità di ammoniaca che viene liberata a livello ruminale e la quota di azoto solubile che viene captata. Una volta ottenuti i dati relativi agli effetti sulle fermentazioni ruminali dei vari additivi, si procederà all’identificazione, in base ai risultati preliminari ottenuti, degli additivi più efficienti per il bilanciamento azotato delle diete di vacche da latte da inserire nella formulazione dei 3 integratori/mangimi high-tech che uniscano vari prodotti testati: formulati i 3 integratori/mangimi si procederà alla loro successiva valutazione in vivo nell’Azione 3. Questa fase sarà caratterizzata da una prova di campo in vivo con vacche da latte di razza frisona presso l’azienda sperimentale CERZOO dove verranno selezionate 9-12 bovine adulte in lattazione, le quali verranno alimentate con 3 diete differenti ad alta inclusione di soia ed i 3 integratori/mangimi high-tech precedentemente formulati dopo la fase preliminare di valutazione in vitro. Il disegno sperimentale a quadrato latino (3 periodi di 21 giorni x 3 trattamenti) permetterà di avere solidi risultati e dati di performance per valutare ulteriormente l’efficienza nel miglioramento del bilancio proteico e della capacità di ritenzione dell’azoto da parte delle vacche in lattazione. Le bovine verranno inserite in un gruppo sperimentale in cui, tramite utilizzo di sistema di mangiatoie RIC, è possibile monitorare il loro comportamento alimentare al fine di ottenere parametri come l’ingestione di sostanza secca individuale, il numero di pasti, gli orari dei pasti e la quota di sostanza secca ingerita per pasto, per ogni capo. Le bovine, inoltre, saranno dotate di diversi sensori che permetteranno il rilevamento del tempo d’ingestione, della ruminazione giornaliera e l’attivometria; infine, durante la mungitura giornaliera degli animali in prova sperimentale, sarà possibile ottenere dati quali la produzione quanti-qualitativa individuale come grasso, proteina, lattosio e conducibilità. Verrà valutato, peraltro, lo stato immuno-fisiologico degli animali ed il benessere animale. Altro punto molto importante per la valutazione dell’efficienza azotata dell’animale e dei trattamenti sarà la valutazione della digeribilità delle diete nelle loro principali costituenti chimiche e l’esecuzione di un bilancio azotato fra la quantità di azoto ingerita e quella escreta dall’animale. Tale valutazione permetterà di scegliere l’integratore/mangime high-tech più performante in base ai risultati ottenuti nella prova in vivo e che, quindi, sarà poi impiegato nella fase successiva del progetto durante l’azione 4, che consisterà in una prova di campo presso l’Azienda Agricola Corradi. Questa parte del progetto permetterà di verificare anche in condizioni di un allevamento di vacche da latte con caratteristiche del tutto simili a quella che è la condizione tipica degli allevamenti della pianura padana, l’efficacia del prototipo nell’abbattimento delle escrezioni azotate e del miglioramento dell’efficienza del bilanciamento proteico ed azotato della dieta. All’interno dell’allevamento si prevederà la creazione di un gruppo di animali ai quali verrà distribuita la dieta contenente l’integratore/mangime high-tech sviluppato in precedenza. Gli animali verranno monitorarti per il loro stato di salute e benessere, l’andamento della ruminazione giornaliera e del tempo d’ingestione, la produzione di latte giornaliera e le qualità casearie del latte. Alla fine di quest’ultima prova nella stalla pilota, si evidenzieranno i benefici e miglioramenti che la dieta hi-tech apporta per quanto riguarda l’efficienza azotata in un allevamento commerciale.

DIFFUSIONE DEI RISULTATI DEL PROGETTO E DESTINATARI DEI RISULTATI

Specifiche azioni di divulgazione verranno sviluppate per verificare come i prodotti del progetto possano essere utili, non solo agli stakeholders del comparto agricolo ma, anche ai legislatori e alle diverse associazioni di categoria per indirizzare le politiche regionali e nazionali. I risultati verranno, infatti, divulgati su tutto il territorio nazionale attraverso l’organizzazione di seminari e conferenze sia in presenza che online. Verrà organizzato, inoltre, un convegno conclusivo per la presentazione ufficiale del prodotto.

I risultati renderanno possibile la divulgazione dei dati immediatamente utili e applicabili, permettendo agli allevatori di essere meno esposti alle fluttuazioni dei mercati delle materie prime, sia per la variabilità dei prezzi che per la disponibilità delle fonti proteiche. La riformulazione delle razioni con l'uso degli integratori high-tech permette una riduzione immediata della quota dei proteici in razione, così salvaguardando la sostenibilità economica delle aziende, riducendo i costi alimentari e aumentandone la sostenibilità ambientale. I risultati saranno, quindi, immediatamente fruibili sia durante il progetto che alla fine dello stesso.

Specifiche azioni di diffusione verranno programmate dal coordinatore per migliorare l’utilizzabilità dei risultati da parte di tutti gli attori della filiera lattiero casearia lombarda, nonché nazionale. Per l’ottimale riuscita del piano di divulgazione, la valutazione si baserà su due aspetti: il monitoraggio del rispetto degli obiettivi, il raggiungimento dei target e la valutazione finale di efficacia. Tutte le azioni di comunicazione verranno monitorate e valutate in itinere e a conclusione, per quantificare il numero di persone raggiunte:

• N° di persone registrate ad eventi/riunioni/workshops;
• N° di persone raggiunte tramite canali social (copertura);
• N° di persone raggiunte tramite prodotti editoriali;
• N° di visite ai siti web, click su banner, ecc.

Il programma generale del piano di divulgazione consiste nel portare a conoscenza gli allevatori e stakeholders dei risultati ottenuti nel contesto del progetto, mentre l’attività di divulgazione interna permetterà di aumentare il profilo tecnico della parte tecnico-commerciale degli impiegati e collaboratori SIVAM.

Per quanto riguarda il monitoraggio dell’efficienza, SIVAM SPA misurerà presso l’azienda Agricola Corradi dei parametri specifici quali la qualità e produzione del latte, IOFC, % di problematiche sanitarie, setacciata della razione e delle feci, analisi chimiche della razione e delle feci, andamento della ruminazione. Tali dati verranno poi elaborati e resi noti allo scopo di informare e formare i destinatari dell’attività di divulgazione, ossia gli stakeholders del comparto agricolo quali allevatori lombardi, altre ditte integratoristiche-mangimistiche presenti sul territorio lombardo e nazionale, tecnici nutrizionisti e veterinari che presso esse lavorano nonché le altre figure coinvolte nelle specifiche filiere di produzione del latte e dei formaggi. La comunicazione verso gli stakeholders avverrà tramite vari canali sia digitali che tradizionali:

- Workshops in allevamento dal partner Corradi e altra stalla lombarda - Convegno/riunione di presenza e online - Supporto di comunicazione cartacea e digitale quali dépliants e altro materiale informativo - Prodotti editoriali, su riviste regionali e nazionali - Siti web dei partners coinvolti - Social media dei partners coinvolti.

I partners del progetto si riuniranno periodicamente nell’arco della durata del progetto. Per l’ottimale riuscita del piano di divulgazione, la valutazione si baserà su due aspetti: il monitoraggio del rispetto degli obiettivi e raggiungimento dei target, e la valutazione finale di efficacia. Tutte le azioni di comunicazione verranno monitorate e valutate in itinere e a conclusione, per quantificare il numero di persone raggiunte.