Efficacia dell'impiego di batteriocine per la disinfezione dei capezzoli alla mungitura

Le batteriocine e il loro ruolo di alleate contro la mastite bovina e l'antibiotico-resistenza. Maria Cecilia Bianchi è la vincitrice dell'AgroInnovation Award 2020 nella categoria "Zootecnia" - tesi magistrali

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Agroinnovation Award è il premio di laurea che promuove la diffusione di approcci innovativi, strumenti digitali e l'utilizzo di internet in agricoltura

Nel corso degli ultimi anni, in tutta Europa, si sono registrati numerosi casi di infezione da parte di batteri antibiotico resistenti. Tra il 2015 e il 2050 si stima, inoltre, che verranno spesi più di 1,1 miliardi di euro all'anno per far fronte ai costi sanitari connessi al fenomeno dell'antibiotico resistenza. Viste le gravi ripercussioni di questo fenomeno sia a livello sanitario, come anche a livello ambientale ed economico, da tempo si ricercano nuove strategie che possano contrastarlo.

Tra i settori coinvolti, un ruolo importante è giocato dal settore zootecnico, sia perché la cura degli animali da produzione comporta l'impiego di una grande quantità di sostanze antibiotiche, sia a causa della forte relazione tra uomo e zootecnia (consumo di alimenti di origine animale, impiego in medicina umana di sostanze antibiotiche di comune uso veterinario, zoonosi). È importante considerare, poi, che il fenomeno della resistenza si può manifestare anche verso alcune sostanze chimiche, come, ad esempio, disinfettanti e biocidi. Inoltre, un'esposizione a concentrazioni sub-letali di queste sostanze può favorire fenomeni di co-resistenza nei confronti di alcuni antibiotici come i fluorochinoloni, d'uso frequente negli allevamenti.

Negli allevamenti di bovine da latte, la strategia più efficace per contrastare il fenomeno delle resistenze è la prevenzione di patologie che implichino l'inevitabile impiego di antibiotici. Tra queste vi è la mastite, la quale, da sola, comporta il consumo del 70% circa degli antibiotici somministrati alle bovine e contro la quale, ad oggi, non esistono ancora valide alternative di cura.

In questo lavoro, si è voluto valutare l'efficacia di un prodotto naturale a base di batteriocine in sostituzione ai prodotti convenzionali di disinfezione della mammella utilizzati per prevenire le infezioni mammarie. Le batteriocine sono molecole proteiche ad elevata attività antibatterica, prodotte naturalmente da alcuni batteri in difesa da altri microrganismi; agiscono, infatti, a livello delle membrane cellulari e determinano rapidamente la morte del batterio target. Le batteriocine non sono gli unici metaboliti con attività antimicrobica prodotti dai batteri, ma hanno suscitato grande interesse in quanto riconosciute come sicure (Gras) dalla Agenzia per gli alimenti e i medicinali (Fda). La batteriocina utilizzata in questa sperimentazione era prodotta da un ceppo di Lactococcus lactis subsp. cremoris.

La prova sperimentale si è svolta tra gennaio e maggio 2020, in un'azienda lombarda di circa 120 vacche in lattazione. Il primo campionamento di latte ha avuto lo scopo di valutare lo stato di salute complessivo della mandria per poter poi suddividere gli animali in due gruppi omogenei: trattato (T) e controllo (C). Nel corso della prova è stato prelevato il latte di ogni singolo quarto mediante prelievo sterile di ogni vacca dei due gruppi; inoltre, sono state valutate le condizioni igieniche degli animali e le condizioni degli apici capezzolari.

I campioni di latte prelevati in azienda venivano sottoposti all'analisi batteriologica e alla Conta di cellule somatiche (Ccs) per valutare l'efficacia del prodotto nei confronti dei batteri patogeni. Importante era anche garantire il mantenimento di una mammella sana, con una Ccs non elevata.

Dalle analisi, risulta che il 23% dei campioni era positivo all'analisi batteriologica e il 24% dei campioni aveva una Ccs pari o superiore alle 200mila cell/ml. Osservando l'andamento delle infezioni e della Ccs nel corso delle rilevazioni, si nota che, già prima dell'applicazione del prodotto sperimentale, la percentuale di campioni positivi all'analisi batteriologica risultava maggiore nel gruppo poi destinato al prodotto sperimentale; e così emerge anche nei rilevamenti successivi, ad eccezione di quello di maggio (grafico 1). Nel complesso, però, gli andamenti delle percentuali di patogeni nei due gruppi sono sovrapponibili e presentano variazioni simili nel corso dei mesi. Non sono infatti stati rilevati peggioramenti negli animali del gruppo T, lasciando ipotizzare una efficacia del prodotto sperimentale del tutto analoga a quella di un prodotto convenzionale.

Grafico sulle percentuali di campioni positivi al batteriologico
Grafico 1. Percentuale di campioni positivi al batteriologico dei due gruppi sperimentali, per data di rilevamento
(Fonte: © Maria Cecilia Bianchi)

Per quanto riguarda la conta delle cellule somatiche (grafico 2), si può dire che non ci siano stati particolari peggioramenti nel gruppo T, il quale presenta valori relativamente più bassi rispetto al gruppo C, ad eccezione dell'ultima analisi. Pertanto, il prodotto a base di batteriocine sembra non aver avuto effetti negativi sulla Ccs dei campioni di latte.

Latte, dati di rilevamento
Grafico 2. Ccs (log10 cell/ml) nel latte dei due gruppi sperimentali, per data di rilevamento
(Fonte: © Maria Cecilia Bianchi)

Poiché lo stato di imbrattamento delle bovine è correlato all'insorgenza di mastite, si è valutato se le condizioni igieniche degli animali potessero aver influito sui risultati dei due gruppi sperimentali.
Le percentuali di bovine con punteggio pari o superiore a 3 nella valutazione di igiene sono aumentate nel corso della prova, sia nel gruppo T (da gennaio a marzo si passa da un 42% a un 50%), sia nel gruppo C (54% a gennaio e 61% a marzo). Il fatto di non aver registrato particolari peggioramenti nelle analisi cito-batteriologiche del gruppo T, nonostante il peggioramento dello stato di igiene degli animali, è stato considerato un risultato positivo.

Si sono poi valutate le condizioni dei capezzoli, per verificarne un eventuale danneggiamento dovuto all'applicazione persistente del prodotto sperimentale. Nel gruppo T le valutazioni dei capezzoli erano mediamente migliori; ciononostante, si tratta di un aspetto dello studio che necessita di ulteriori analisi.

In conclusione, l'applicazione di un prodotto a base di batteriocine ha dato risultati positivi e paragonabili ai prodotti convenzionali. Si tratta, però, di una sperimentazione preliminare che necessita di ulteriori prove per una conferma dei risultati.

Si vuole sottolineare che, per un controllo efficace del fenomeno di resistenza (che sia relativa agli antibiotici o ad altre sostanze disinfettanti), prima ancora di considerare i prodotti sperimentali, occorre: garantire il benessere animale e condizioni igienico-sanitarie dell'ambiente e degli animali adeguate, eseguire in modo corretto la routine di mungitura, avere consapevolezza dello stato di salute dei propri animali ed utilizzare sostanze antibiotiche solo quando strettamente necessario. Tenendo presenti in primis questi aspetti gestionali, si può ipotizzare che l'utilizzo futuro di nuovi prodotti naturali in prevenzione all'insorgenza di mastite possa essere una valida strategia di limitazione del consumo di antibiotici.

Maria Cecilia Bianchi - vincitrice Award 2020
Maria Cecilia Bianchi, categoria "Zootecnia"
(Fonte foto: © Maria Cecilia Bianchi)

Scarica la tesi completa di Maria Cecilia Bianchi
Per eventuali contatti: mariacecilia.bianchi@unimi.it
 
A cura di Maria Cecilia Bianchi

AgroInnovation Award è il premio di laurea istituito da Image Line in collaborazione con l'Accademia dei Georgofili al fine di promuovere la diffusione di approcci innovativi, strumenti digitali e l'utilizzo di internet in agricoltura.

AgroInnovation Award

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