Tutti gli allevatori sanno quanto è essenziale conservare correttamente i foraggi. Purtroppo non sempre il processo di insilamento avviene nelle migliori condizioni e questo condiziona negativamente la riuscita della trincea. Diventa quindi utile ripassare alcuni punti chiave cari ai microbiologi. Siete pronti?
Quali e quanti microrganismi ci sono inizialmente nel foraggio?
Il foraggio in campo è inquinato dai microrganismi che costituiscono la microflora epifitica ed endofitica. A questa si aggiunge, nel corso degli adacquamenti, della raccolta e dell'insilamento, una quantità più o meno rilevante di microflora inquinante di origine terricola e fecale.
La superficie fogliare, prima del raccolto, è fortemente colonizzata da batteri - da 106 a 107 UFC/cm2 - ma anche da lieviti, muffe parassite, microalghe e rispettive spore. La microflora endofitica è composta da batteri, attinomiceti e funghi che colonizzano i tessuti vegetali senza causare malattie apparenti. Nei foraggi appena trinciati le Enterobacteriaceae dominano la scena (106-107 UFC/g), seguite per numerosità da lieviti e muffe (105-106 UFC/g) e dai batteri lattici (Lab) (104 UFC/g).
In ogni caso, se le buone pratiche di raccolta e d'insilaggio sono rispettate, la veloce moltiplicazione dei Lab, cioè dei batteri che trasformano gli zuccheri in acido lattico, determina la discesa del pH a valori in grado d'inibire le crescite batteriche in competizione, deterioranti e patogene.
Quali e quanti batteri lattici ci sono nel foraggio e nell'insilato?
Nella pianta ante-raccolta i batteri lattici (Lab), in numero di ca. 104 UFC/g, sono soprattutto rappresentati da lattobacilli, pediococchi e Leuconostoc. Post-trinciatura si riscontra un immediato aumento del numero totale di questi batteri, ca. 105 UFC/g nella medica, 106 UFC/g nel mais. Questo improvviso sbalzo, di almeno dieci volte, sembra dovuto all'effetto dei succhi vegetali, capaci di "risvegliare" quelle cellule Lab che, sulla superficie della pianta, si trovano in stato Vbnc (viable but nonculturable), cioè "in letargo".
Dopo qualche giorno dall'insilamento, se la fermentazione procede regolarmente, i Lab possono ancora aumentare di mille volte e più, raggiungendo livelli di ca. 109 UFC/g nel mais. Se l'aumento riguarda soprattutto le specie di Lab "omofermentanti", avremo una potente acidificazione dell'insilato, rivelata dalla caduta del pH.
Cosa sono i batteri lattici (Lactic acid bacteria, Lab)?
In estrema sintesi i Lab sono batteri Gram-positivi che fermentano gli zuccheri soprattutto, o esclusivamente, in acido lattico. I Lab vivono e si moltiplicano tipicamente in ambienti - ad es. i vegetali (microflora epifitica), la "pasta madre" di panificazione, i foraggi insilati, il rumine, l'intestino - dove trovano i nutrienti indispensabili, iniziando dagli zuccheri fermentabili, e le giuste condizioni di umidità e di temperatura. Gli zuccheri sono prodotti in origine dalle piante (attraverso la fotosintesi clorofilliana) e proprio per questo molte specie di Lab vivono a contatto con le piante. In genere i Lab sono "anaerobi facoltativi" ma crescono meglio in assenza d'aria, perciò si raccomanda di comprimere fortemente il trinciato e di sigillare bene il silo.
Il prodotto da insilare
e le sue caratteristiche influenzano il processo fermentativo e richiedono diversi tipi di starter
Quali sono i Lab indispensabili per l'insilamento?
Sono i cosiddetti Lab "omofermentanti", in particolare Lactobacillus plantarum, che è la specie lattica davvero essenziale per la buona riuscita della fermentazione alle nostre latitudini. Bisogna ricordare che il risultato finale della maturazione dell'insilato è determinato dal tipo di microrganismi che si moltiplicano in numero dominante nella massa vegetale, e che possono essere distinti in Lab (batteri lattici, microflora benefica) e in non-Lab (batteri non-lattici, cioè microflora deteriorante e patogena).
Per sostenere la crescita dominante dei Lab sui non-Lab è indispensabile un corretto management dell'insilamento e l'inoculo di una dose elevata di cellule vitali (UFC) di Lactobacillus plantarum nel trinciato, per mezzo di uno starter. Solo operando in tal modo il foraggio raggiunge precocemente il giusto grado di acidificazione (in acido lattico), ovvero raggiunge il pH di sicurezza microbiologica (in genere pH < 4.5) che garantisce l'inibizione dei germi non-Lab (coliformi e clostridi in primis), cioè la sicurezza e la conservabilità del prodotto.
Tuttavia si tenga presente che a parità di specie microbica, occorre fare attenzione alle caratteristiche peculiari del ceppo.
I lattobacilli sono essenziali per arrivare
in mangiatoia con un trinciato ricco di sostanze nutritive per la bovina
Cos'è un ceppo microbico?
Nella tassonomia degli esseri viventi la specie è sempre l'unità fondamentale. Esempi di specie: Bos taurus (specie bovina), Lactobacillus plantarum (specie lattica). Nella tassonomia microbica la specie è tuttavia costituita da un insieme indefinito di ceppi che differiscono in alcune proprietà. Quindi il ceppo - indicato con una serie di numeri e/o di lettere che segue il nome della specie (esempio: L. plantarum 14D/CSL) - è alla base della piramide tassonomica microbica e può essere grossolanamente paragonato alla razza nella tassonomia animale.
Così, scegliere il ceppo lattico giusto per l'insilaggio è un po' come scegliere la razza giusta per produrre latte.
Quali sono i Lab meno adatti per l'insilamento?
Sono i Lab eterofermentanti (es. L. buchneri, L. diolivorans), perché hanno un'inferiore attività acidificante e perché producono gas carbonico (CO2). In aggiunta, il più noto Lab eterofermentante, L. buchneri, consuma l'acido lattico (prodotto soprattutto dai Lab omofermentanti), trasformandolo in acido acetico (acido debole) e in 1,2-propandiolo (glicole propilenico). La conseguenza può essere una debole acidificazione che consente la crescita di coliformi, clostridi butirrici e batteri patogeni, inficiando così la buona qualità e la sicurezza del prodotto.
Non ultimo, la produzione di gas (CO2) causa una perdita di sostanza secca. Nella fermentazione del glucosio, un Lab omofermentante non determina alcuna perdita di SS, mentre un Lab eterofermentante causa una perdita di SS del 24%. L'uso degli eterofermentanti per migliorare la stabilità aerobica post-apertura è peraltro superfluo: tale stabilità si garantisce, notoriamente, con un razionale management del desilamento.
Una insufficiente acidificazione della massa insilata consente la crescita di coliformi, clostridi butirrici e batteri patogeni, inficiando così indirettamente la salute della bovina
Oggi però i Lab sono classificati in tre gruppi:
Comunque, nella pratica, la tradizionale classificazione del 1919, che includeva nel gruppo degli "omofermentanti" anche gli eterofermentanti facoltativi è rimasta in vigore per il fatto che tutti questi Lab producono solo acido lattico da glucosio e non producono CO2. In realtà i Lab eterofermentanti facoltativi producono anche un po' di acido acetico (da pentosi): acido debole che però ha effetto anti-fungino. Uno speciale rappresentante di tali Lab è il Lactobacillus plantarum che, come evoca il suo nome, è un tipico componente della microflora delle piante e degli insilati.
Quali e quanti microrganismi ci sono inizialmente nel foraggio?
Il foraggio in campo è inquinato dai microrganismi che costituiscono la microflora epifitica ed endofitica. A questa si aggiunge, nel corso degli adacquamenti, della raccolta e dell'insilamento, una quantità più o meno rilevante di microflora inquinante di origine terricola e fecale.
La superficie fogliare, prima del raccolto, è fortemente colonizzata da batteri - da 106 a 107 UFC/cm2 - ma anche da lieviti, muffe parassite, microalghe e rispettive spore. La microflora endofitica è composta da batteri, attinomiceti e funghi che colonizzano i tessuti vegetali senza causare malattie apparenti. Nei foraggi appena trinciati le Enterobacteriaceae dominano la scena (106-107 UFC/g), seguite per numerosità da lieviti e muffe (105-106 UFC/g) e dai batteri lattici (Lab) (104 UFC/g).
In ogni caso, se le buone pratiche di raccolta e d'insilaggio sono rispettate, la veloce moltiplicazione dei Lab, cioè dei batteri che trasformano gli zuccheri in acido lattico, determina la discesa del pH a valori in grado d'inibire le crescite batteriche in competizione, deterioranti e patogene.
Quali e quanti batteri lattici ci sono nel foraggio e nell'insilato?
Nella pianta ante-raccolta i batteri lattici (Lab), in numero di ca. 104 UFC/g, sono soprattutto rappresentati da lattobacilli, pediococchi e Leuconostoc. Post-trinciatura si riscontra un immediato aumento del numero totale di questi batteri, ca. 105 UFC/g nella medica, 106 UFC/g nel mais. Questo improvviso sbalzo, di almeno dieci volte, sembra dovuto all'effetto dei succhi vegetali, capaci di "risvegliare" quelle cellule Lab che, sulla superficie della pianta, si trovano in stato Vbnc (viable but nonculturable), cioè "in letargo".
Dopo qualche giorno dall'insilamento, se la fermentazione procede regolarmente, i Lab possono ancora aumentare di mille volte e più, raggiungendo livelli di ca. 109 UFC/g nel mais. Se l'aumento riguarda soprattutto le specie di Lab "omofermentanti", avremo una potente acidificazione dell'insilato, rivelata dalla caduta del pH.
Cosa sono i batteri lattici (Lactic acid bacteria, Lab)?
In estrema sintesi i Lab sono batteri Gram-positivi che fermentano gli zuccheri soprattutto, o esclusivamente, in acido lattico. I Lab vivono e si moltiplicano tipicamente in ambienti - ad es. i vegetali (microflora epifitica), la "pasta madre" di panificazione, i foraggi insilati, il rumine, l'intestino - dove trovano i nutrienti indispensabili, iniziando dagli zuccheri fermentabili, e le giuste condizioni di umidità e di temperatura. Gli zuccheri sono prodotti in origine dalle piante (attraverso la fotosintesi clorofilliana) e proprio per questo molte specie di Lab vivono a contatto con le piante. In genere i Lab sono "anaerobi facoltativi" ma crescono meglio in assenza d'aria, perciò si raccomanda di comprimere fortemente il trinciato e di sigillare bene il silo.
Il prodotto da insilare
e le sue caratteristiche influenzano il processo fermentativo e richiedono diversi tipi di starter
Quali sono i Lab indispensabili per l'insilamento?
Sono i cosiddetti Lab "omofermentanti", in particolare Lactobacillus plantarum, che è la specie lattica davvero essenziale per la buona riuscita della fermentazione alle nostre latitudini. Bisogna ricordare che il risultato finale della maturazione dell'insilato è determinato dal tipo di microrganismi che si moltiplicano in numero dominante nella massa vegetale, e che possono essere distinti in Lab (batteri lattici, microflora benefica) e in non-Lab (batteri non-lattici, cioè microflora deteriorante e patogena).
Per sostenere la crescita dominante dei Lab sui non-Lab è indispensabile un corretto management dell'insilamento e l'inoculo di una dose elevata di cellule vitali (UFC) di Lactobacillus plantarum nel trinciato, per mezzo di uno starter. Solo operando in tal modo il foraggio raggiunge precocemente il giusto grado di acidificazione (in acido lattico), ovvero raggiunge il pH di sicurezza microbiologica (in genere pH < 4.5) che garantisce l'inibizione dei germi non-Lab (coliformi e clostridi in primis), cioè la sicurezza e la conservabilità del prodotto.
Tuttavia si tenga presente che a parità di specie microbica, occorre fare attenzione alle caratteristiche peculiari del ceppo.
I lattobacilli sono essenziali per arrivare
in mangiatoia con un trinciato ricco di sostanze nutritive per la bovina
Cos'è un ceppo microbico?
Nella tassonomia degli esseri viventi la specie è sempre l'unità fondamentale. Esempi di specie: Bos taurus (specie bovina), Lactobacillus plantarum (specie lattica). Nella tassonomia microbica la specie è tuttavia costituita da un insieme indefinito di ceppi che differiscono in alcune proprietà. Quindi il ceppo - indicato con una serie di numeri e/o di lettere che segue il nome della specie (esempio: L. plantarum 14D/CSL) - è alla base della piramide tassonomica microbica e può essere grossolanamente paragonato alla razza nella tassonomia animale.
Così, scegliere il ceppo lattico giusto per l'insilaggio è un po' come scegliere la razza giusta per produrre latte.
Quali sono i Lab meno adatti per l'insilamento?
Sono i Lab eterofermentanti (es. L. buchneri, L. diolivorans), perché hanno un'inferiore attività acidificante e perché producono gas carbonico (CO2). In aggiunta, il più noto Lab eterofermentante, L. buchneri, consuma l'acido lattico (prodotto soprattutto dai Lab omofermentanti), trasformandolo in acido acetico (acido debole) e in 1,2-propandiolo (glicole propilenico). La conseguenza può essere una debole acidificazione che consente la crescita di coliformi, clostridi butirrici e batteri patogeni, inficiando così la buona qualità e la sicurezza del prodotto.
Non ultimo, la produzione di gas (CO2) causa una perdita di sostanza secca. Nella fermentazione del glucosio, un Lab omofermentante non determina alcuna perdita di SS, mentre un Lab eterofermentante causa una perdita di SS del 24%. L'uso degli eterofermentanti per migliorare la stabilità aerobica post-apertura è peraltro superfluo: tale stabilità si garantisce, notoriamente, con un razionale management del desilamento.
Una insufficiente acidificazione della massa insilata consente la crescita di coliformi, clostridi butirrici e batteri patogeni, inficiando così indirettamente la salute della bovina
La classificazione dei batteri lattici
Nel 1919 Orla-Jensen divise i Lab in due gruppi biochimici, denominati omofermentanti (o batteri omolattici) quando trasformano il glucosio esclusivamente in acido lattico, ed eterofermentanti (o batteri eterolattici) se dalla fermentazione del glucosio producono acido lattico, acido acetico (o alcol etilico) e gas (anidride carbonica, CO2).Oggi però i Lab sono classificati in tre gruppi:
- omofermentanti stretti, che corrispondono agli omofermentanti di Orla-Jensen, fortemente acidificanti. Esempi: Lactococcus spp., Pediococcus spp., Enterococcus spp., Lactobacillus acidophilus;
- eterofermentanti obbligati, che corrispondono agli eterofermentanti di Orla-Jensen. Sono più debolmente acidificanti e sono gli unici Lab gasogeni. Esempi: Lactobacillus buchneri, L. fermentum, Leuconostoc spp.
- eterofermentanti facoltativi, i quali fermentano gli esosi (glucosio, fruttosio, ecc.) mediante la via omolattica in acido lattico; fermentano invece i pentosi (xilosio, arabinosio, ecc.) attraverso la via eterolattica in acido lattico e in acido acetico, ma senza produrre CO2. Esempi: Lactobacillus plantarum, L.casei, L. alimentarius.
Comunque, nella pratica, la tradizionale classificazione del 1919, che includeva nel gruppo degli "omofermentanti" anche gli eterofermentanti facoltativi è rimasta in vigore per il fatto che tutti questi Lab producono solo acido lattico da glucosio e non producono CO2. In realtà i Lab eterofermentanti facoltativi producono anche un po' di acido acetico (da pentosi): acido debole che però ha effetto anti-fungino. Uno speciale rappresentante di tali Lab è il Lactobacillus plantarum che, come evoca il suo nome, è un tipico componente della microflora delle piante e degli insilati.
di Alberto Giardini e Simone Barbato - CSL, Centro sperimentale del latte
