Silicio biodisponibile come additivo alimentare e suoi effetti benefici per il settore avicolo

Il silicio è un oligoelemento naturale che supporta la formazione ossea, la sintesi di collagene e la stabilità strutturale dei tessuti e delle membrane dell’uovo. In avicoltura, l’integrazione di silicio biodisponibile può migliorare la struttura ossea, la qualità dell’uovo e del guscio, le performance di deposizione e di schiusa, rappresentando così un valido additivo alimentare in grado di supportare lo sviluppo strutturale degli animali.

➤ Barbara Brutsaert1, Giuditta Tilli2, Maarten De Gussem2,3

1 VetPharm, Noordkaai 24, Izegem 8870, Belgio (barbara.brutsaert@vetpharm-global.com)

2 Vetworks bvba, Knokstraat 38, Poeke B-9880, Belgio (giuditta.tilli@vetworks.eu; maarten.degussem@vetworks.eu)

3 Facoltà di Medicina Veterinaria, Università di Ghent, Salisburylaan 133, 9820, Merelbeke, Belgio

 

Il ruolo del silicio nella salute delle ossa, nell’integrità dei tessuti connettivi e nella qualità dell’uovo

Il silicio è un oligoelemento naturale ampiamente presente nell’ambiente, in particolare nel suolo e nelle piante; si trova raramente in forma biodisponibile poiché si lega rapidamente all’ossigeno, polimerizzando in silice e silicati. L’acido ortosilicico (OSA), la forma biodisponibile del silicio, è tuttavia riconosciuto come un nutriente dotato di comprovato valore biologico1.

Distribuzione biologica e funzioni

Il silicio è presente in tutti gli organi e tessuti, principalmente nei tessuti connettivi, in quanto ricchi di collagene, e nei tessuti mineralizzati come il tessuto osseo2. Varie ricerche condotte sia in ambito umano che in ambito veterinario dimostrano che il silicio biodisponibile introdotto con l’alimentazione svolge un ruolo significativo nella formazione del collagene e nel supporto della salute delle ossa. Tra le sue funzioni:

  • stimolare la sintesi di collagene, essenziale per l’architettura, la resistenza e l’elasticità dei tessuti connettivi e delle ossa;
  • favorire lo sviluppo e la mineralizzazione ossea;
  • promuovere la formazione di osteoblasti e fibroblasti;
  • interagire con il calcio, migliorando il metabolismo osseo. Questi effetti combinati evidenziano l’importanza del silicio nel mantenimento di strutture connettive e ossee1-3.

Silicio, uova e qualità del guscio

Oltre al suo ruolo nella fisiologia ossea, il silicio contribuisce all’integrità strutturale delle membrane del guscio, rafforzandone le proprietà meccaniche, fondamentali per:

  • mineralizzazione del guscio;
  • elasticità e resistenza allo stress meccanico;
  • protezione da agenti patogeni.

Il silicio è inoltre essenziale per la membrana vitellina, che svolge un ruolo chiave in:

  • regolazione dello scambio di nutrienti;
  • protezione dell’embrione in formazione dall’ambiente alcalino dell’albume.

Recenti studi scientifici confermano la presenza e l’importanza funzionale del collagene sia nel guscio sia nelle membrane vitelline, sottolineando l’importanza del silicio per ottenere una buona qualità dell’uovo4,5.

Integrazione di silicio biodisponibile nella produzione avicola moderna

Negli ultimi anni, la selezione genetica degli avicoli commerciali ha determinato un aumento dello stress su diverse strutture anatomiche. Nei polli da carne, il rapido accrescimento muscolare esercita un notevole carico sullo scheletro in formazione, mentre nelle ovaiole la produzione continua di uova richiede una mobilizzazione minerale costante. Queste pressioni rendono ancora più rilevante l’adozione di strategie nutrizionali mirate a sostenere l’integrità ossea e la robustezza dei tessuti connettivi.

Nello specifico, risultati di alcuni studi condotti su polli da carne sottolineano il potenziale del silicio biodisponibile nel migliorare la resistenza dello scheletro e nel ridurre l’incidenza di patologie strutturali6. Sebbene il silicio non sia classificato come nutriente essenziale, l’impiego di prodotti a base di silicio biodisponibile nell’allevamento avicolo può contribuire positivamente al benessere animale, alla salute scheletrica e alle performance produttive.

Alla luce di questo contesto, sono state condotte una serie di prove sul campo per valutarne l’efficacia lungo l’intera filiera avicola, analizzandone l’impatto in gruppi di riproduttori e in gruppi commerciali.

Risultati tecnici di gruppi di riproduttori da carne alimentati con integrazioni di silicio biodisponibile

Alcune prove sul campo condotte in allevamenti situati in Belgio, Cina e nelle Filippine hanno dimostrato in modo consistente l’impatto positivo della supplementazione con un prodotto a base di silicio biodisponibile. I gruppi che hanno ricevuto silicio biodisponibile hanno mostrato un miglioramento delle performance di deposizione, con incrementi dell’1-2% nelle fasi produttive chiave (Belgio, Figura 1) e, in alcuni casi, un aumento fino al 3,8% nella produzione totale di uova (Cina). Sono stati osservati anche miglioramenti nella qualità del guscio, tra cui maggiore resistenza, aumento dello spessore e una minore incidenza di uova incrinate (Belgio). Questi miglioramenti sulla qualità delle uova si sono tradotti in risultati superiori in incubatoio, con tassi di schiusa più elevati e un aumento significativo del numero di pulcini di un giorno prodotti (Belgio, Figura 2), arrivando a ottenere fino a +4 extra pulcini per gallina (Belgio).

Figura 1 – Confronto tra il gruppo di controllo (grigio) e il gruppo trattato (arancione) in relazione ai parametri produttivi di gruppi di riproduttori da carne (percentuale di deposizione) in una prova sul campo condotta in Belgio. Sono stati monitorati due gruppi di 20.000 riproduttori Ross 308: uno di controllo (nessuna integrazione) e uno sottoposto a integrazione con 150 g/t di prodotto a base di silicio biodisponibile. Le performance sono state registrate dalla settimana 16 alla 61, con l’inizio dell’integrazione a partire dalla settimana 22. Il tasso di deposizione, la produzione totale di uova, la produzione cumulativa e la schiudibilità sono stati monitorati in modo continuativo per l’intera durata della prova. Il prodotto utilizzato nel gruppo trattato è un additivo alimentare a base di silicio biodisponibile presente sul mercato.
Figura 2 – Confronto tra il gruppo di controllo (blu) e il gruppo trattato (arancione) in relazione alla schiudibilità delle uova provenienti da gruppi di riproduttori da carne. Per informazione sono riportati anche i dati derivanti dalle schiuse di routine di diversi gruppi avvenute nello stesso periodo (grigio) nell’ambito di una prova di campo condotta in Belgio. Sono stati monitorati due gruppi di 20.000 riproduttori Ross 308: uno di controllo e uno sottoposto a integrazione con 150 g/t di prodotto a base di silicio biodisponibile. Le performance sono state rilevate dalla settimana 16 alla 61, con l’inizio dell’integrazione a partire dalla settimana 22. Il tasso di deposizione, la produzione totale di uova, la produzione cumulativa e la schiudibilità sono stati monitorati in modo continuativo per l’intera durata della prova. Il prodotto utilizzato nel gruppo trattato è un additivo alimentare a base di silicio biodisponibile presente sul mercato.

Risultati tecnici di gruppi di galline ovaiole alimentate con integrazioni di silicio biodisponibile

Alcune prove sul campo condotte in allevamenti situati in Portogallo, Filippine e Francia hanno confermato in modo costante l’impatto positivo della supplementazione con silicio biodisponibile. I gruppi trattati hanno mostrato migliori performance di deposizione, con percentuali di deposizione più elevate e un aumento del peso medio dell’uovo durante le diverse fasi produttive. Sono stati osservati anche miglioramenti nella qualità dell’uovo, inclusa una marcata riduzione delle uova incrinate, che aumenta così il numero di uova di prima categoria vendibili.

All’interno di questi studi è stato osservato anche un miglioramento della qualità delle membrane dell’uovo: le uova provenienti da galline supplementate con silicio biodisponibile presentavano una membrana vitellina più resistente (Figure 3 e 4), favorendo una minore rottura del tuorlo e una migliore idoneità alla manipolazione, allo stoccaggio e alla trasformazione. Ulteriori benefici sono stati osservati anche nell’efficienza alimentare, con una riduzione dell’indice di conversione, indicativa di un utilizzo più efficiente dei nutrienti.

Figura 3 – Confronto tra il gruppo di controllo (grigio) e i gruppi trattati con differenti concentrazioni del prodotto (arancione) in relazione alla rigidità della membrana vitellina (ossia la capacità della membrana di resistere alla deformazione in risposta a una forza applicata) delle uova provenienti da gruppi di galline ovaiole osservate. Un miglioramento statisticamente significativo della resistenza della membrana vitellina indica una qualità dell’uovo superiore negli animali che hanno ricevuto silicio biodisponibile nell’alimentazione. I dati provengono da una prova di campo condotta in Belgio. Sono state monitorate circa 390 galline ovaiole per ciascun trattamento, con integrazione applicata dalla settimana 26 alla settimana 30. Il prodotto utilizzato nel gruppo trattato è un additivo alimentare a base di silicio biodisponibile presente sul mercato.
Figura 4 – Confronto tra il gruppo di controllo (grigio) e i gruppi trattati con differenti concentrazioni del prodotto (arancione) in relazione alla resistenza della membrana vitellina (ossia la forza massima applicabile al tuorlo prima della rottura della membrana vitellina). Un valore più elevato di resistenza indica una membrana vitellina più resistente, caratteristica associata a una maggiore freschezza dell’uovo. Il miglioramento altamente significativo dal punto di vista statistico osservato nei gruppi trattati evidenzia una qualità dell’uovo superiore negli animali sottoposti ad integrazione con silicio biodisponibile. I dati provengono da una prova di campo condotta in Belgio. Sono state monitorate circa 390 galline ovaiole per trattamento, con integrazione applicata dalla settimana 26 alla settimana 30. Il prodotto utilizzato nel gruppo trattato è un additivo alimentare a base di silicio biodisponibile presente sul mercato.

Il silicio come fattore chiave per l’efficienza del gruppo

L’impiego di silicio biodisponibile offre dunque benefici misurabili lungo l’intera filiera avicola (dai gruppi di riproduttori ai gruppi di galline ovaiole). Nei riproduttori da carne, la supplementazione a partire dalla 21ª settimana ha portato a un maggior numero di uova e a un aumento dei pulcini schiusi, corrispondenti a un ritorno sull’investimento (ROI) stimato di 9,6, basato su un prezzo di mercato del pulcino di € 0,41. La somministrazione continua dalla 22ª alla 61ª settimana ha migliorato la qualità del guscio, la performance di deposizione e la schiudibilità, mostrando vantaggi evidenti sia in allevamento sia in incubatoio. Nelle galline ovaiole sono stati osservati risultati analogamente positivi, dove la supplementazione con silicio ha migliorato produttività, qualità dell’uovo ed efficienza alimentare.

Nel complesso, questi risultati evidenziano come l’utilizzo di silicio biodisponibile rappresenti una strategia nutrizionale di valore per sostenere l’efficienza riproduttiva, l’integrità del guscio e le performance complessive dei gruppi di animali.

Bibliografia

1 Jugdaohsingh R. Silicon and bone health. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):99-110. PMID: 17435952; PMCID: PMC2658806 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2658806/

2 Götz W, Tobiasch E, Witzleben S, Schulze M. Effects of Silicon Compounds on Biomineralization, Osteogenesis, and Hard Tissue Formation. Pharmaceutics. 2019 Mar 12;11(3):117. doi: 10.3390/pharmaceutics11030117. PMID: 30871062; PMCID: PMC6471146.
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6471146/

3 Pritchard A, Nielsen BD, Robison C, Manfredi JM. Low dietary silicon supplementation may not affect bone and cartilage in mature, sedentary horses. J Anim Sci. 2020 Dec 1;98(12):skaa377. doi: 10.1093/jas/skaa377. PMID: 33216909; PMCID: PMC7749713. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7749713/

4 Pillai, M.M., Saha, R. & Tayalia, P. Avian eggshell membrane as a material for tissue engineering: A review. J Mater Sci 58, 6865–6886 (2023).
https://doi.org/10.1007/s10853-023-08434-2

5 YH Zhao, YJ Chi. Characterization of collagen from eggshell membrane. Biotechnology (Faisalabad), 2009.
https://scialert.net/abstract/?doi=biotech.2009.254.258

6 Prentice, Sophie Elizabeth. The effects of silicon on skeletal integrity. Nottingham Trent University (United Kingdom) ProQuest Dissertations & Theses,  2019. 27767110. https://www.proquest.com/openview/63985a0bb7b30c9befc9b27da3215992/1?pq-origsite=gscholar&cbl=51922&diss=y

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