• Antiossidanti naturali in nutrizione suina: potenzialità di estratti vegetali titolati in verbascoside

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    Anice

    Ha un senso parlare oggi di estratti naturali per il suino?

    quale spazio è realmente possibile?

    perché?

    Queste in sintesi le domande cui cercherò di rispondere in queste poche pagine.

     

    La suinicoltura ha vissuto e vive un periodo particolarmente difficile: alla periodica alternanza di fasi favorevoli e sfavorevoli è subentrato un lungo periodo negativo con due picchi terribili 2007 e 2011-12 che continua tuttora. In entrambi i casi i prezzi delle MP hanno raggiunto prezzi prima inimmaginabili (in particolare mais e soia, per motivi che sarebbe interessante analizzare ma esulano dall’oggetto di questo articolo) . Nel primo periodo poi, ciò ha anche coinciso con basse quotazioni dei suini con esito economico drammatico per gli allevatori.

     

    La situazione ha portato quanti del mondo suinicolo s’interessano ad una seria riflessione sul futuro e sulla stessa sostenibilità dell’allevamento suino in Italia. Io su questo punto taglio corto: non ritengo nemmeno immaginabile un’Italia senza suino pesante senza prosciutto di Parma e San Daniele o con loro imitazioni prodotte da cosce estere, in questo mi sento decisamente nazionalista, e considerate che per amor di sintesi ho solo citato 2 delle 19 tra DOP e IGP relative ai salumi ! (Corino, 2011) . Questi non sono solo alimenti unici e splendidi, dal punto di vista sensoriale e nutritivo, ma rappresentano una parte della nostra storia, di una tradizione e di una cultura alimentare millenaria che è parte di noi e, tra l’altro, ci rende famosi nel mondo. Non a caso il settore agroalimentare è l’unico che nel 2012 non ha risentito della recessione con un aumento delle esportazioni e un aumento del consumo interno di salumi DOP (+2%)!

     

    In questa situazione, nonostante tutto, non abbiamo smesso di lavorare per cercare di fornire soluzioni innovative in suinicoltura, così come altri in altri settori specialistici.

     

    In particolare, negli ultimi anni la ricerca di prodotti naturali in grado di sostituire le sostanze di sintesi e la necessità di trovare un’alternativa all'uso di antibiotici, banditi in UE dal gennaio 2006, hanno ampliato enormemente, anche in nutrizione animale oltre che in quella umana, l’interesse verso estratti vegetali di diverso genere ed origine. Sull’argomento vi è tuttora un certo scetticismo e a dir il vero al mio primo impatto con questo tipo di additivi ho nutrito anch’io una sana perplessità. Poi però ad un’analisi oggettiva lo scetticismo sfuma, a condizione d’un approccio ‘serio’; basta considerare che almeno il 40% delle molecole attive utilizzate in farmacologia umana sono di derivazione vegetale. Tra queste penso sufficiente un esempio: la sostanza attiva di un famoso antivirale di cui si è tanto parlato nel periodo di crisi per l’influenza aviaria viene estratta dal pericarpo verde dell’anice stellato (Illicium verum Hooker fil.).

     

    L’utilizzo di estratti vegetali è particolarmente diffuso nella lotta allo stress ossidativo dato che spesso sono potenti antiossidandi, non lasciano residui nell'ambiente e nei prodotti ed anzi possono migliorarne le caratteristiche.

     

    Lo stress ossidativo è un argomento di ricerca estremamente indagato perché riconosciuto come causa e concausa di numerose patologie in ambito umano e animale. Le specie reattive all'ossigeno (ROS) sono prodotte dall'organismo durante i normali processi metabolici, ma la presenza di fattori esogeni stressanti può portare ad un aumento eccessivo della loro produzione. La carenza di molecole in grado di proteggere dall'azione dannosa dei ROS o l'eccesso di produzione di tali molecole porta all'insorgenza dello stress ossidativo, che può esser definito come uno sbilanciamento tra produzione e neutralizzazione dei ROS a livello cellulare. Negli animali da reddito, lo stress ossidativo risulta coinvolto nell'insorgenza di numerose patologie, con ricaduta negativa sulle performance produttive e sul benessere animale.

     

    Un importante gruppo di principi attivi presenti negli estratti vegetali, che negli ultimi anni abbiamo studiato, sono i fenilpropanoidi glicosidi (PPG), che appartengono a metaboliti secondari diffusi nel regno vegetale. E' noto che i PPG, come altri fenoli e polifenoli, sono efficaci antiossidanti sia agendo come “scavenging” cioè come spazzini delle specie reattive all'ossigeno e all'azoto, sia bloccando le reazioni a cascata indotte dai ROS. Più in particolare oggetto dei nostri studi è stato uno specifico PPG: il verbascoside. Da un punto di vista chimico il verbascoside presenta 2 funzioni catecoliche, ed il suo aglicone, un acido cinnamico (acido Caffeico): è tra i composti fenolici con maggiore attività antiossidante.

     

    Il verbascoside è indicato come una molecola efficace nel prevenire o contenere lo stress ossidativo e di conseguenza migliorare lo stato di salute per le sua attività antiinfiammatoria, antitumorale, antivirale, antibatterica ed epatoprotettiva (Korkina et al., 2007).

     

    Risultati recentemente ottenuti nell'ambito di progetti cofinanziati dal MIUR (PRIN 2008) e dalla Regione Lombardia – D.G. Agricoltura, nell’ambito dei Piano per la ricerca e lo sviluppo 2007 (progetto PigWel) e 2010 (progetto PROSUM) ci hanno permesso di evidenziare come tale sostanza possa influenzare positivamente il benessere del suino (suinetto sotto scrofa e in post svezzamento) e migliorare la qualità delle carni. In tutti i nostri studi l’additivazione è stata effettuata sulla base del contenuto in verbascoside (analisi HPLC-UV-DAD) a garantire assoluta ripetibilità e precisa conoscenza dell’estratto utilizzato.

    

    Suinetto in post svezzamento

    Lo svezzamento come noto è un momento particolarmente stressante per i suinetti per i cambiamenti che avvengono a livello nutrizionale, fisiologico e ambientale. In questa fase gli animali a seguito dello stress acuto manifestano ridotte performance di accrescimento con limitata assunzione di alimento ed aumento della temperatura critica. Risulta fisiologica una diminuzione del livello sierico di Vitamina E ed un elevato stress ossidativo come evidenziato in Figura 1 ove si riporta l’attività antiradicalica globale del sangue (test KRL) valutata in suinetti prima dello svezzamento e quindi periodicamente nel post svezzamento. È evidente che in questo modo il suinetto si trova particolarmente esposto a diverse patologie respiratorie ed enteriche, con base batterica e virale.

    L’integrazione delle diete dei suinetti svezzati con estratti vegetali titolati in verbascoside ha evidenziato un effetto antiossidante, immunomodulatorio e antinfiammatorio.

     

    Effetto antiossidante.

    Il noto effetto antiossidante del verbascoside è stato da noi confermato

    Ex vivo attraverso il test KRL in estratti di diversa origine botanica, normali estratti od ottenuti mediante colture cellulari

    A livello ematico, con significativa riduzione dei prodotti d’ossidazione (ROMs) (suinetto, Corino et al., 2007, e nella lepre, Palazzo et al. 2011, e in molte altre specie allevate) ed aumento dell’attività antiradicalica globale del sangue (Rossi et al., 2009)

    A livello enterico con riduzione dell’ossidazione a carico delle proteine come evidenziato dalla riduzione della nitrotirosina (Di Giancamillo et al., 2013 accepted)

    A livello epatico in condizioni di stress ossidativo indotto da un elevato tenore lipidico delle diete (Corino et al., dati non pubblicati)

     

    Effetto immunomodulante

    Le relazioni tra nutrizione ed immunità sono molto complesse ma è noto che sostanze ad attività antiossidante sono in grado di migliorare/modulare la risposta immunitaria. La fase dello svezzamento è particolarmente delicata perché intorno ai 28 giorni di vita è ormai molto ridotta la protezione passiva ottenuta con il colostro mentre il suinetto non ha ancora un sistema immunitario sviluppato ad hoc. In una delle nostre prime prove sul verbascoside osservammo un aumento di oltre il 50% di IgG e IgA (in assenza di challenge) in suinetti trattati per 2 mesi dopo lo svezzamento, per i quali si erano osservate performance migliori in termini di crescita e conversione alimentare rispetto al controllo, anche se con una sensibile variabilità nella risposta in funzione della specie vegetale d’origine. Questo risultato ci ha portato a valutarne il possibile effetto sulla concentrazione in IgG e IgA nel colostro di scrofa. Il risultato è stato coerente con la prova sui suinetti osservandosi un incremento significativo del 30% delle IgA (Corino et al., dati non pubblicati).

     

    Effetto antinfiammatorio

    L’effetto antinfiammatorio del verbascoside è stato osservato in vitro e negli animali da laboratorio e si esplica attraverso:

    inibizione selettiva della 5-lipossigenasi e della proteina kinasi C (enzimi coinvolti nel processo infiammatorio) (Diaz, 2004);

    inibizione significativa e concentrazione dipendente il rilascio di NO alle concentrazioni di 0.1 e 0.5mg/ml (Marzocco et al., 2007);

    inibizione dell’espressione della COX-2, enzima pro-infiammatorio (Esposito et al., 2010).

    azione come scavenger intracellulare con riduzione dei segni microscopici e macroscopici della colite nel ratto (Mazzon et al., 2009)

    Negli animali d’allevamento le cose non sono sempre altrettanto evidenti. Nel suinetto in post-svezzamento abbiamo osservato una significativa riduzione (-20%) dell’aptoglobina sierica (una delle proteine della fase acuta che vengono prodotte dal fegato durante il processo infiammatorio). Coerentemente con l’azione antinfiammatoria del verbascoside in scofe primipare alimentate con l’integratore in fase finale di gestazione ed in lattazione abbiamo rilevato una forte riduzione dei casi di mastite (Corino et al., dati non pubblicati).

     

    L’insieme di queste azioni, antiossidante, immunomodulante e antinfiammatoria, può a mio parere spiegare l’effetto positivo riscontrato sulle performance di crescita, ed in particolare sull’accrescimento osservato nei suinetti in post-svezzamento.

     

    Un’ultima considerazione relativa al comportamento dei suinetti.

    Fin dalle prime prove ci parve evidente che i soggetti trattati erano più attivi, più vivaci in tempi più brevi rispetto al momento dello svezzamento ed in seguito mantenevano questa caratteristica. Ovviamente si trattava di osservazioni empiriche, non soggette ad un protocollo scientifico e, come tali, valevano giusto come una sensazione …. Successivamente però, nell’ambito del già citato progetto PigWel, applicando la zootecnia di precisione (ripresa in continuo dei soggetti ed elaborazione dei segnali attraverso algoritmi messi a punto dal gruppo di ricerca del prof. Berkmans) si è evidenziato che controlli e trattati costituivano in effetti 2 distinte popolazioni caratterizzate da un indice di occupazione del box ed un indice di attività nettamente superiore nei soggetti trattati (Rossi et al., 2011).

    Questo, insieme alle osservazioni precedenti relative ad attività antiossidante, antinfiammatoria e immunomodulante, può permettere di considerare l’estratto vegetale come un welfare-promoter.

     

    Qualità delle carni

    L'interesse legato all'impiego di estratti vegetali titolati in verbascoside nelle diete per il miglioramento della qualità della carne è prevalentemente dovuto all’attività antiossidante. L'utilizzo degli antiossidanti in alimentazione suina protegge la carne dall'ossidazione con miglioramento del colore, shelf life, valore nutritivo e caratteriristiche sensoriali (Corino et al., 1999). Inoltre non è da trascurare il fatto che alcune molecole prodotte dall'ossidazione lipidica rappresentano un rischio per la salute umana per la loro azione mutagena e aterogenica. Il trattamento cronico con un estratto vegetale titolato dai 30 ai 110 kg di peso vivo non ha influenzato parametri quali pH, colore, perdite essudative (tendenzialmente inferiori) e di cottura, tenerezza strumentale e composizione centesimale. La stabilità ossidativa (Figura 2) è invece risultata più elevata negli animali alimentati con estratto naturale (P=0.001) e tale vantaggio si mantiene anche dopo cottura e 24 h di conservazione refrigerata (Rossi et al., Meat Sci., submitted).

    Il contenuto in vitamina E del muscolo LD (Figura 3) è fortemente influenzato dal trattamento alimentare, probabilmente per un’azione di risparmio della vitamina E dovuto all’assunzione dei principi antiossidanti.

     

    In conclusione, pur a fronte di una mole di dati certamente importante, è facile comprendere quanto in effetti sia complesso il mondo degli estratti vegetali (ho parlato un pò, e vi assicuro che vi è ancora molto da dire, solo di un principio attivo). Né per ovvi motivi di spazio ho affrontato il problema della protezione, della biodisponibilità e della variabilità degli effetti in funzione della specie vegetale e delle modalità di estrazione.

    Infine, per concludere davvero, si può incorrere in un’altra problematica: il crescente interesse verso la valorizzazione di alcuni principi attivi pone a rischio di sopravvivenza alcune specie di piante medicinali che risultano a rischio di estinzione. Può risultare quindi importante, in casi specifici, per lo sviluppo di tale settore, individuare anche nuove tecnologie per la salvaguardia delle risorse naturali, dell'equilibrio ecologico e della biodiversità. Le colture cellulari vegetali possono risultare quindi una valida tecnologia eco-sostenibile per la produzione di estratti naturali con vantaggi evidenti rispetto ai metodi tradizionali (salvaguardia della flora, minor occupazione del suolo, riduzione dell'utilizzo di acqua e solventi, assoluta assenza di contaminanti negli estratti).

    Carlo Corino - Dipartimento di Scienze Veterinarie per la Salute, le Produzioni Animali e la Sicurezza Alimentare - Università degli Studi di Milano 10-06-2013 Tag: nutrizione suinaantiossidantiestratti vegetali
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