In questo studio è stata eseguita una meta-analisi sui dati derivanti da due studi svolti per valutare l’effetto, in dose crescente, di una variante di 6-fitasi batterica di nuova concezione (PhyG) sulla digeribilità ileale di zinco (Zn), rame (Cu), ferro (Fe) e manganese (Mn).
L’analisi di 360 insiemi di dati, provenienti da 12 set di dati disponibili, mostrava che aumentando il livello di PhyG aumentava in maniera esponenziale anche la digeribilità di Zn, Cu, Fe e Mn oltre il livello raggiunto con una dieta controllo, senza supplementi. I dati indicano che nelle diete contenenti PhyG, i livelli d’inclusione di Zn, Cu, Fe e Mn possono essere ridotti, riducendo l’escrezione nell’ambiente di questi oligoelementi e contribuendo a migliorare la sostenibilità nell’allevamento del broiler.
Introduzione
I fitati (mio-inositolo esafosfato, IP6) sono la forma maggiore di stoccaggio del fosforo (P) nelle piante. Questi, sottoposti a pH dell’ambiente intestinale dei broiler (pH 4-6), mostrano una forte affinità nel legare cationi minerali, inclusi Ca2+, Zn2+, Fe2+, Mn2+, Cu2+, formando complessi insolubili che non sono prontamente assorbiti. Utilizzando un modello di digestione in vitro, Yu et al. (2018) hanno mostrato come le fitasi esogene potevano migliorare la biodisponibilità degli oligoelementi (TM) nelle comuni materie prime incluse nelle diete. Tuttavia, studi in vivo hanno fornito risposte alquanto incoerenti. Una variante di 6-fitasi batterica (PhyG) di nuova concezione ha mostrato un’attività relativamente elevata nel tratto gastro-enterico superiore (pH 1.5-3.5) nel rompere in maniera efficace l’acido fitico, a questi livelli di pH. È stato ipotizzato che queste fitasi potrebbero ridurre il legame dell’acido fitico con gli oligoelementi e, quindi, migliorare la digeribilità di questi ultimi. L’obiettivo di questo studio è stato quello di valutare l’effetto di dosi crescenti di PhyG sulla digeribilità ileale e del tratto intestinale intero di Zn, Cu, Fe e Mn nei broiler.
Metodo
Sono stati analizzati i dati di due studi, entrambi svolti presso l’Università di Sydney. In ognuno degli esperimenti è stato impiegato un trial randomizzato in cui soggetti maschi Ross 308 di un giorno di vita sono stati suddivisi in 20 animali per gabbia, 6 gabbie per ogni trattamento. Entrambi gli studi hanno adottato una dieta di base con frumento, mais e farina di soia, addizionando farina di colza e crusca di riso; in ognuno di essi è stata testata l’inclusione di PhyG, a cinque differenti dosaggi: 0 (NC), 500, 1.000, 2.000 e 4.000 FTU/kg. Le diete sono state formulate in tre diverse fasi: 0-10, 10-21 e 21-35 giorni (d) di età.
Nell’esperimento 1 (Exp.1) è stato utilizzata una disposizione fattoriale dei trattamenti che comprendevano tre livelli di fitati presenti nelle diete (PP) [2,45 g/kg (basso), 2,95 g/kg (medio) e 3,45 g/kg (alto)], ognuno formulato per contenere PhyG a ognuno dei cinque dosaggi. Un totale di 1.800 animali è stato sottoposto ai test per i 15 trattamenti. Il contenuto di PP medio analizzato delle diete nelle diverse fasi è stato rispettivamente di 2,9, 3,4 e 3,9 g/kg per il livello di PP ‘basso’, ‘medio’ e ‘alto’.
Nell’esperimento 2 (Exp. 2) sono stati utilizzati cinque trattamenti che comprendevano la dieta di base addizionata con PhyG a ognuno dei cinque dosaggi. È stato testato un totale di 600 animali. Un singolo livello di PP è stato utilizzato in tutte le diete. Il contenuto di PP analizzato nelle diverse diete è stato rispettivamente di 3,3, 3,1 e 2,8 g/kg nello starter (prima fase), grower (seconda fase) e finissaggio (terza fase). Zn, Cu, Fe e Mn sotto forma di solfati sono stati inclusi nelle diete con una premiscela in entrambi gli studi. Il contenuto di questi oligoelementi analizzato nelle diete di trattamento è descritto nella Tabella 1. In entrambi gli studi è stato introdotto in tutte le diete un marker indigeribile, la celite, una fonte di ceneri acide insolubili, alla dose di 20g/kg. Le diete sono state pellettate con il vapore a 80 °C. Al giorno 10 otto soggetti per gabbia e ai giorni 21 e 35 sei soggetti per gabbia sono stati sottoposti ad eutanasia; è stato successivamente prelevato, da ogni replica, sotto forma di pool, il contenuto ileale per la determinazione di Zn, Cu, Fe e Mn. Campioni di escreti sono stati raccolti da tutte le gabbie durante i periodi 6-9, 17-20 e 22-35 (d) di età per la determinazione degli oligoelementi. Questi risultati hanno prodotto un totale di 360 insiemi di dati estrapolati da 12 set di dati provenienti dai due studi. Il contenuto ileale digeribile di oligoelementi, espresso in mg/kg, è stato calcolato basandosi sul determinato coefficiente di digeribilità e sul contenuto di oligoelementi della dieta. È stato calcolato il miglioramento del contenuto ileale digeribile di oligoelementi oltre la risposta media nel gruppo NC; successivamente, sui valori ottenuti è stata verificata l’eventuale presenza di valori anomali, inseriti poi in una curva esponenziale. La relazione tra la digeribilità apparente dell’intero tratto (ATTD) degli oligoelementi, su base individuale, e il dosaggio crescente della fitasi è stata analizzata anch’essa tramite l’inserimento in una curva esponenziale.
Risultati
Aumentando esponenzialmente i livelli di PhyG si è notato il miglioramento della digeribilità del contenuto in Zn, Cu, Fe e Mn, espresso come aumento rispetto alla risposta NC (Figura 1).
La digeribilità apparente dell’intero tratto di Zn e Mn è cresciuta esponenzialmente all’aumento del dosaggio di PhyG (Figura 2), mentre l’ATTD di Fe e Cu è rimasta inalterata.
Discussione
I dati estrapolati da queste due sperimentazioni hanno dimostrato un consistente miglioramento in vivo nel contenuto digeribile di Zn, Cu, Fe e Mn della dieta quando è stata inclusa PhyG. Questo suggerisce che la fitasi aumenta la biodisponibilità del contenuto di oligoelementi per gli animali e che può potenzialmente ‘sostituire’ una parte dell’inclusione di oligoelementi nella formulazione della dieta. Questi dati completano i risultati ottenuti in vitro da Yu et al. (2018) dove una differente fitasi, alla dose di 5.000 U/g era stata inclusa in una digestione simulata di stomaco e piccolo intestino, aumentando il ‘tasso di rilascio’ (definite come percentuale di oligoelementi solubili) di Cu e Zn dal mais, di Cu, Zn e Mn dal frumento e di Zn e Mn dalla farina di soia, riducendo inoltre il contenuto di acido fitico intatto. Poiché queste tre materie prime costituiscono la base delle diete test nei suddetti studi, è stato ipotizzato che l’aumentata biodisponibilità degli oligoelementi da parte di PhyG, fosse dovuta, almeno in parte, al rilascio degli oligoelementi da parte del frumento, mais e farina di soia. La capacità della fitasi PhyG di degradare rapidamente e completamente i fitati nel tratto gastro-enterico superiore, a bassi livelli di pH, che è stata dimostrata sia in vitro sia in vivo, potrebbe spiegarne l’effetto perché porterebbe alla riduzione della disponibilità di fitati che generano complessi con gli oligoelementi (addizionati alla dieta o derivanti dalle materie prime).
I miglioramenti del contenuto di oligoelementi digeribile ileale oltre il valore di NC ha generato un plateau tra i 1000 e 2000 FTU/kg per il Cu (un miglioramento di ~3 mg/kg) e per il Fe (un miglioramento di ~18 mg/kg) ma è continuato fino alla dose più elevata (4000 FTU/kg) per lo Zn e il Mn (miglioramenti rispettivamente di ~11 e ~16 mg/kg). Per il Cu e il Fe le accresciute digeribilità e assorbimento di questi oligoelementi (all’aumentare del dosaggio di PhyG) non sono state seguite da una migliore digeribilità nell’intero tratto; ciò potrebbe indicare che il fabbisogno per questi oligoelementi in particolare è stato raggiunto, perciò l’aumento di Cu e Fe digeribili nell’ileo non è stato mantenuto dagli animali. In ogni caso, per Zn e Mn sono stati evidenziati miglioramenti progressivi nella digeribilità di questi oligoelementi nell’intero tratto a dosi incrementali di PhyG, suggerendo l’effetto positivo che la fitasi potrebbe avere nel raggiungimento del fabbisogno di questi due oligoelementi.
Questi risultati sono in accordo con le recenti scoperte di uno studio di capacità di ‘sostituzione’ di oligoelementi da parte della PhyG, dove quest’ultima, inclusa in una strategia di dosaggio a più livelli, sulla base di diverse fasi, a una dieta di base carente di Zn, Mn e Cu, ha contribuito a migliorare l’utilizzo tissutale dello Zn (nello scheletro, nel fegato e nel plasma) e l’utilizzo degli oligoelementi per la crescita. Quest’ultimo dato è stato confermato da un migliore peso corporeo finale e da un miglior accrescimento corporeo negli animali a cui è stata somministrata questa fitasi, a livelli equivalenti o migliori in confronto a un’inclusione di oligoelementi, a prescindere dalla fonte o dosaggio di questi ultimi.
Riassumendo, queste meta-analisi hanno dimostrato come una fitasi PhyG di nuova generazione può migliorare la biodisponibilità degli oligoelementi dalle diete di base nei broiler. In pratica, quando viene utilizzata questa fitasi, può essere applicata una matrice di oligoelementi, che potrebbe essere d’aiuto nel ridurre i costi totali del mangime e nel migliorare la sostenibilità delle produzioni.
I riferimenti sono disponibili su richiesta Dagli Atti dell’Australian Poultry Science Symposium 2024
