Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali (DAFNE)
Il DAFNE dell’Università della Tuscia ha una esperienza ultratrentennale nello studio dello stress di animali allevati al caldo in condizioni di campo e controllate (camere climatiche) acquisita partecipando a progetti di carattere nazionale e internazionale e documentata da una ampia serie di pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali ad ampia diffusione e di alto livello. In particolare, gli studi in vivo, ex vivo ed in vitro hanno permesso di acquisire conoscenze degli effetti dello stress da caldo su quantità e qualità delle produzioni (latte), sui parametri fisiologici e riproduttivi, sul metabolismo energetico-lipidico ossidativo, sulla funzionalità epatica e sulla risposta del sistema immunitario. Gli studi hanno, inoltre, permesso di valutare la possibilità di utilizzare i dati meteo-climatici associati con i dati produttivi e riproduttivi per la selezione di soggetti termotolleranti.
Il DAFNE dispone della strumentazione idonea per la ricerca in oggetto e dei Laboratori di: a) Biochimica clinica e immunologia, b) Bioclimatologia animale, c) Analisi e ricerca di contaminanti in alimenti zootecnici e prodotti di origine animale, d) biologia molecolare, e) Didattico/scientifico e allevamento delle piccole specie e degli Osservatori di: Statistiche zootecniche e dati meteo-climatici, Gestione delle risorse faunistiche.
Attività specifiche
Il DAFNE è impegnato in 3 azioni (1, 2 e 5).
All’interno dell’azione 1 il DAFNE svilupperà nel Task 2 una rete di raccolta di dati meteo-climatici (temperatura, umidità relativa, piovosità, ventosità) per l’intero territorio nazionale e relativo controllo del dato grazie al quale si avrà la caratterizzazione delle aree dal punto di vista climatico, l’attribuzione del dato climatico alla singola unità produttiva e lo sviluppo di un sistema di monitoraggio climatico che possa fornire all’allevatore, in tempo reale, indicazioni sulle condizioni climatiche della propria azienda.
Il DAFNE partecipa al Task 5 contribuendo all’individuazione di indicatori complessi utili per valutare l’adattamento allo stress da caldo e alla costruzione di un indicatore complesso per la valutazione del benessere nella specie cunicola. Inoltre, sarà coinvolto nel Task 1 in cui contribuisce alla identificazione dei parametri utili alla caratterizzazione degli elementi strutturali e costruttivi degli edifici di ricovero in funzione della loro capacità di mitigare o amplificare le condizioni climatiche esterne sfavorevoli al benessere animale (copertura, isolamenti, grado di apertura verso l’esterno, utilizzo di sistemi di condizionamento climatico) nonché alla validazione di parametri fisiologici utili ad identificare lo stress termico.
Azione 2: Il DAFNE contribuisce al Task 1 con la raccolta di dati meteo-climatici (temperatura, umidità relativa, piovosità, ventosità), inoltre, è disponibile alla condivisione in modalità di cooperazione applicativa della propria base dati in modalità Open.
Azione 5: Il DAFNE parteciperà alle diverse attività di divulgazione sia attraverso la partecipazione ai seminari/convegni previsti durante il progetto Task 2, 3 e 5, ma anche supportando nel Task 1 lo sviluppo di materiali divulgativi e dell’App in particolare dedicate agli effetti del clima sulle produzioni animali.
ATTIVITA’ NEL PROGETTO LEO
Le attività della UO DAFNE in ambito LEO sono state rivolte principalmente alla acquisizione dei dati meteorologici e allo sviluppo di indici bio-climatici complessi.
Le condizioni climatiche hanno un impatto sullo stato di salute e sul benessere degli animali. I ruminanti sono particolarmente sensibili allo stress da caldo e le condizioni climatiche italiane sono tali per cui gli animali possono essere esposti a condizioni critiche per periodi lunghi. Lo stress da caldo negli animali da reddito viene misurato principalmente con l’indice di temperatura e umidità (THI).
La UO DAFNE ha individuato circa 1.600 stazioni meteorologiche distribuite su tutto il territorio nazionale e sono stati acquisiti e/o calcolati 898.862 dati orari e 1.270.970 dati giornalieri dati climatici.
La UO DAFNE ha provveduto alla selezione di allevamenti di bovini da latte per il monitoraggio del microclima della stalla attraverso l’installazione di circa 1.000 datalogger per il rilevamento della temperatura e della umidità ambientale. Dei circa 15.000 allevamenti georeferenziati indicati da AIA si è provveduto al calcolo delle distanze dalle circa 1.600 stazioni meteorologiche individuate sul territorio nazionale. Dopo di che è stato verificato il numero di allevamenti disponibili in funzione dei seguenti criteri: razza Frisona e Bruna; numero di capi presenti al controllo funzionale; area geografica (pianura, collina e montagna); la distanza lineare (< 5 o 10 km) e quella altimetrica (< 150m) tra l’allevamento e la stazione meteorologica. L’operazione ha consentito di selezionare più di 1100 allevamenti con le caratteristiche richieste e distribuiti in modo bilanciato tra le regioni italiane.
I componenti della UO DAFNE hanno una lunghissima esperienza nell’applicazione del THI in ricerche volte a studiare l’effetto del clima sulla salute e produzione degli animali di allevamento. Il THI è un indice che misura bene l’intensità climatica a cui sono esposti gli animali; tuttavia, non riesce a stimare il bilancio termico, ovvero l’accumulo di calore quando l’animale è esposto al di sopra di soglie climatiche critiche o la dissipazione del calore quando è esposto a condizioni più fresche (es. notte). La durata dell’esposizione giornaliera al di sopra o al di sotto di queste soglie critiche definisce il bilancio termico. Quando il bilancio termico è positivo vuol dire che l’animale è in stress da caldo, altrimenti si può considerare in uno stato di termo-neutralità.
La UO DAFNE sta sviluppando un modello dinamico di bilancio termico (THI-LOAD) che potrà essere utilizzato in ambito LEO come indice complesso. Il THI si applica bene a sistemi di stabulazione in stalla, tipico per l’allevamento italiano della bovina da latte, in cui la temperatura e l’umidità relativa sono i parametri più importanti nel definire le condizioni microclimatiche. Il THI-LOAD è basato su opportune soglie climatiche, sulle caratteristiche dell’animale (stato fisiologico, età e livello produttivo) e sull’eventuale management di raffrescamento aziendale.
LA UO DAFNE ha condotto nell’ambito delle attività LEO una ricerca in cui è stato applicato il modello di bilancio termico HLI-AHL basato sul l’indice bioclimatico Heat Load Index (HLI) e il modello di accumulo Accumulated Heat Load. Questo modello climatico è stato utilizzato per valutare il rischio di mastite nelle bovine da latte in funzione delle condizioni climatiche.
I dati hanno evidenziato un rischio maggiore di contrarre una mastite quando le bovine erano state esposte a condizioni climatiche tali da determinare un bilancio termico positivo, ovvero un accumulo di calore.
Il lavoro è stato pubblicato sul Journal of Dairy Science: Vitali A., Felici A., Lees A.M., Giacinti G., Maresca C., Bernabucci U., Gaughan J.B., Nardone A., Lacetera N., 2020. Heat load increases the risk of clinical mastitis in dairy cattle. J. Dairy Sci., 103:8378–8387. DOI: 10.3168/jds.2019-17748.
