a cura di: Istituto Sperimentale Italiano Lazzaro Spallanzani, Loc. La Quercia, 26027, Rivolta d’Adda (CR), Italy
La causa principale dei cambiamenti climatici in atto è sicuramente imputabile all’aumento della concentrazione di CO2 e di gas serra nell’atmosfera; negli ultimi 150 anni, il forte sviluppo delle attività antropiche sul pianeta, tra cui le attività agricole e di allevamento, ha contribuito all’aumento in atmosfera oltre che di CO2, anche di altri gas considerati ad impatto ancora più elevato quali: il metano, il protossido di azoto e, indirettamente, l’ammoniaca.
Circa il 7% delle emissioni di gas serra sono riconducibili alle attività del settore agricolo e di queste, circa l’80%, derivano dalle attività zootecniche, in particolare l’allevamento di bovini (quasi il 70%) e suini (più del 10%), mentre il 10% proviene dall’uso dei fertilizzanti sintetici (Integrated Pollution Prevention and Control, 2019).
Tra tutti i gas climalteranti il metano, con la sua capacità di impedire al calore di dissiparsi dalla terra, è quello maggiormente coinvolto nel riscaldamento globale; nel settore agro-zootecnico tra i principali responsabili, in quanto produttori di detto gas, troviamo i ruminanti.
L’emissione di metano nei ruminanti è un fenomeno fisiologico appunto, risultato di una millenaria evoluzione e determinato dalla simbiosi mutualistica tra l’animale e i microrganismi (protozoi e batteri) che ne popolano il rumine. Questi ospiti e la loro attività fanno sì che l’animale possa utilizzare gli alimenti altamente fibrosi, che ne caratterizzano la dieta, per trarne energia utile e necessaria per la produzione di latte e carne, ma che ha come conseguenza la produzione di metano. Il metano prodotto, come risultante finale dei processi fermentativi, viene escreto dall’animale attraverso l’eruttazione e la flatulenza e quindi rilasciato in atmosfera con conseguente ricaduta ambientale di entità non trascurabile.
Il rumine lo possiamo immaginare infatti come un grande fermentatore in cui convivono miliardi di microrganismi (microbiota) che operano per trasformare la sostanza organica; questa comunità comprende batteri, protozoi, funghi e archea, ciascuno con un ruolo preciso, fondamentale e complesso che sta alla base dei processi digestivi e non solo. All’interno del microbiota i protagonisti principali della metanogenesi e del nostro interesse, definiti “metanogeni”, sono i microrganismi del dominio Archaea. Sono microrganismi anaerobici e con struttura leggermente diversa dai batteri principalmente per l’assenza del peptidoglicano nella parete, sono presenti in proporzioni diverse nel sistema digerente dei poligastrici in relazione a svariati fattori, ma rappresentano mediamente lo 0.3-0.4% del microbiota ruminale e circa il 2% di quello intestinale.
La composizione del microbiota è funzione di diversi fattori, ma fra tutti la dieta ha essenzialmente un ruolo importante potendo determinare repentini cambiamenti nella composizione o negli equilibri delle popolazioni batteriche che coabitano il tratto gastro enterico.
L’Istituto Spallanzani con il progetto TvB4Meta: “Il bovino da carne protagonista di uno studio sulla potenzialità di un’alimentazione integrata con Tannini, per modulare la popolazione microbica Batterica responsabile dell’emissione di Gas Metano” finanziato dalla Regione Lombardia (PSR OPERAZIONE 16.2.01) ha voluto utilizzare un approccio di biologia molecolare, il metabarcoding, per indagare la popolazione microbica isolata in campioni di feci di bovini da carne alimentati per mesi con una razione appositamente integrata con tannini, formulata per lo scopo dai tecnici dell’azienda mangimistica coinvolta nel progetto.
I tannini sono composti polifenolici con proprietà antiossidante, anti-mutazioni, antinfiammatoria, antimicrobica e antielmintica grazie alle quali possono essere migliorate le performance degli animali. Nello specifico, è stato osservato che questi composti polifenolici, se somministrati nelle giuste quantità, possono modulare le fermentazioni ruminali, riducendo al contempo la metanogenesi e le perdite energetiche degli animali dovute alla produzione di metano tramite sia un’azione diretta sulla popolazione di Archaea metanogeni, sia agendo indirettamente su quella di protozoi, che in questo modo forniscono minor supporto ai metanogeni. La composizione metanogenica fecale varia a seconda della composizione della dieta e del microbioma del rumine e i campioni fecali possono essere utilizzati come indicatori del microbiota.
Lo scopo del presente lavoro è stato quindi quello di verificare con uno studio metatassonomico, utilizzando il metabarcoding, se l’utilizzo di questa alimentazione integrata fosse in grado di modificare la composizione della popolazione degli Archeae isolati dalle feci degli animali alimentati con tannini rispetto agli animali che avevano utilizzato un’alimentazione ordinaria.
