Effetto della razza nel determinismo della termotolleranza: il caso della Bruna Italiana
di Pasquale De Palo
- 19 June 2019
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Dagli anni ’60 è stato sancito nell’ambito accademico-scientifico un effetto della razza rispetto alla sensibilità a condizioni climatiche sfavorevoli, con particolare riferimento a microclimi caratterizzati da temperature ambientali e umidità relative elevate. Da questi primi lavori si è consolidato l’assunto per il quale la Holstein Friesian, e quindi anche la Frisona Italiana, è la razza bovina da latte più sensibile alle condizioni climatiche caldo-umide. In ordine crescente di tolleranza segue la Brown Swiss (e quindi anche la Bruna Italiana) e, in ultimo, le due razze specializzate da latte di piccole dimensioni corporee quali Jersey e Guernsey.
A fronte di ciò, rispetto all’approfondimento circa queste differenti sensibilità, la bibliografia è particolarmente scarna e “puntiforme”, nel senso che affronta precisi aspetti correlati allo stress da caldo, mai occupandosi di quantificare quali possano essere le soglie di THI (indice termoigrometrico), soglia oltre le quali mediamente i capi di una determinata razza incorrono in condizioni di stress da caldo.
Come è ovvio, per ogni singolo capo il THI soglia è variabile in funzione della individualità, del genotipo, della condizione fisiologica, gestione alimentare, ma indicativamente è abbastanza univoca l’indicazione di un THI pari a 72 come soglia generale. Le ricerche sinora condotte, che paragonano la risposta a medesime condizioni microclimatiche di capi Frisoni, Bruni e loro meticci (F1 ed F2 con ritorno alla Frisona), hanno comunemente attestato una maggiore resistenza nella Brown rispetto alla Holstein, soprattutto per quanto concerne gli effetti sul peggioramento delle performances riproduttive e produttive.
Apparente contrastante è quanto rilevato in vitro analizzando la capacità di reazione di linfociti da sangue periferico di animali sani, sia Frisoni che Bruni, sottoposti e cicli di temperatura di coltura che mimano vari gradi di incremento della temperatura corporea (da 39°C a 42°C) nelle fasce giornaliere diurne. In questa ricerca si evidenzia una maggiore attività dei linfociti di Frisona rispetto a quelli di Bruna, fermo restando un calo all’aumentare della temperatura per le cellule di entrambe le razze. In realtà questo dato si allinea bene alle informazioni riportate in altri lavori, che dimostrano che il comportamento circadiano delle Brune in condizioni di stress da caldo, così come la capacità della cute pigmentata di questa razza di riflettere la componente UV dei raggi solari, porta la razza Brown a avere mediamente una temperatura cutanea inferiore di circa 0,5°C rispetto alla Frisona, a parità di condizioni ambientali. Quindi la Bruna è una razza che per ragioni etologiche, fisiologiche, genetiche, morfologiche tende a contrastare meglio l’incremento di temperatura corporea conseguente alla persistenza in ambienti caratterizzati da THI elevati, pertanto questo garantisce meno frequentemente e per meno tempo un incremento della temperatura corporea, con minore necessità di avere cellule immunitarie capaci di svolgere attività in condizioni di ipertermia.
Al netto di queste informazioni, dalla bibliografia esistente non vi sono informazioni relative alle soglie di THI oltre le quali incorre mediamente la condizione di stress da caldo nella razza Bruna. Questo obiettivo, insieme ad altri conseguenti, è una delle attività previste dal progetto LATTEco - Le razze bovine da latte per la definizione di modelli selettivi sostenibili” che vede tra i soggetti partner l’ANARB (Associazione Nazionale Allevatori Razza Bruna).
Gli obiettivi del progetto sono sintetizzabili come segue:
- Individuazione delle soglie di THI oltre le quali incorrono gli effetti dello stress da caldo sulla produzione
- Individuare quale sia l’effetto dei THI dal giorno del controllo funzionale a 15 giorni prima del controllo stesso
- Individuare quale sia, tra il THI massimo, minimo e medio giornaliero, il parametro meglio correlato alla produzione di latte nella Bruna
- Una volta individuati i THI soglia, valutare la variabilità individuale nella popolazione di Bruna Italiana
- Valutare il peso della genetica nel determinismo della termotolleranza nella Bruna Italiana e valutare la possibilità di aggiungere questo parametro funzionale nel calcolo dell’indice genetico di valutazione della razza
Per l’ottenimento di questi obiettivi sono state raccolte e geolocalizzate tutte le aziende che allevano vacche di razza Bruna Italiana e che sono sottoposte al regime dei controlli funzionali. Da questo totale di aziende, sono state escluse quelle con collocazione ad altitudine superiore a 700 m s.l.m. e con un numero di capi inferiore a 10.
Parallelamente, sono state geolocalizzate 76 centraline meteorologiche omologate che abbiano funzionato ininterrottamente per il periodo 2008-2017. Sono state individuate le centraline più vicine, e comunque non oltre i 20km di distanza da ciascuna azienda di Bruna, scartando aziende che avessero una altitudine differente per più di 50m dalla centralina meteorologica abbinata.
Il dataset finale è stato caratterizzato dalle seguenti numerosità:
Records: 202.777
Aziende: 629
Centraline: 73
Distanza media azienda-centralina: 10,3 km
Sulla base dei risultati ottenuti, possiamo concludere che il THI soglia per quantità di latte normalizzata al 3,5%, produzione e percentuale di grasso, produzione e percentuale di proteina totale e caseina, urea e conta delle cellule somatiche sono mediamente superiore di 5-8 unità rispetto a quanto riportato sul medesimo territorio (Italia) nella Frisona, confermando la termotolleranza della Bruna rispetto alla Frisona Italiane, per quanto le previsioni del riscaldamento globale e l’attuale selezione che non tiene conto del carattere funzionale della termotolleranza possono nei lustri ridurre di gran lunga le distanze di THI soglia tra queste due razze. Inoltre, relativamente alla tipologia di calcolo di indice giornaliero di THI, se nei giorni a ridosso del controllo funzionale il THI massimo, minimo e medio hanno rappresentato una uguale attendibilità, man mano che ci si allontana dal giorno del controllo funzionale, è il THI massimo quello più correlato alle modificazioni dei caratteri produttivi quanti-qualitativi.
Questi studi meritano di essere approfonditi nell’immediato futuro con lo scopo di mantenere questo patrimonio di termotolleranza in una razza bovina specializzata da latte, estremamente importante per il futuro dell’approvvigionamento di latte, della redditività aziendale in bovinicoltura da latte e della garanzia di benessere animale in condizioni climatiche in mutamento. Tenendo ben presente che i risultati di una politica di selezione si vedono sempre a distanza di decenni, quando il clima ormai sarà ulteriormente modificato nel senso di un riscaldamento del pianeta.
A fronte di ciò, rispetto all’approfondimento circa queste differenti sensibilità, la bibliografia è particolarmente scarna e “puntiforme”, nel senso che affronta precisi aspetti correlati allo stress da caldo, mai occupandosi di quantificare quali possano essere le soglie di THI (indice termoigrometrico), soglia oltre le quali mediamente i capi di una determinata razza incorrono in condizioni di stress da caldo.
Come è ovvio, per ogni singolo capo il THI soglia è variabile in funzione della individualità, del genotipo, della condizione fisiologica, gestione alimentare, ma indicativamente è abbastanza univoca l’indicazione di un THI pari a 72 come soglia generale. Le ricerche sinora condotte, che paragonano la risposta a medesime condizioni microclimatiche di capi Frisoni, Bruni e loro meticci (F1 ed F2 con ritorno alla Frisona), hanno comunemente attestato una maggiore resistenza nella Brown rispetto alla Holstein, soprattutto per quanto concerne gli effetti sul peggioramento delle performances riproduttive e produttive.
Apparente contrastante è quanto rilevato in vitro analizzando la capacità di reazione di linfociti da sangue periferico di animali sani, sia Frisoni che Bruni, sottoposti e cicli di temperatura di coltura che mimano vari gradi di incremento della temperatura corporea (da 39°C a 42°C) nelle fasce giornaliere diurne. In questa ricerca si evidenzia una maggiore attività dei linfociti di Frisona rispetto a quelli di Bruna, fermo restando un calo all’aumentare della temperatura per le cellule di entrambe le razze. In realtà questo dato si allinea bene alle informazioni riportate in altri lavori, che dimostrano che il comportamento circadiano delle Brune in condizioni di stress da caldo, così come la capacità della cute pigmentata di questa razza di riflettere la componente UV dei raggi solari, porta la razza Brown a avere mediamente una temperatura cutanea inferiore di circa 0,5°C rispetto alla Frisona, a parità di condizioni ambientali. Quindi la Bruna è una razza che per ragioni etologiche, fisiologiche, genetiche, morfologiche tende a contrastare meglio l’incremento di temperatura corporea conseguente alla persistenza in ambienti caratterizzati da THI elevati, pertanto questo garantisce meno frequentemente e per meno tempo un incremento della temperatura corporea, con minore necessità di avere cellule immunitarie capaci di svolgere attività in condizioni di ipertermia.
Al netto di queste informazioni, dalla bibliografia esistente non vi sono informazioni relative alle soglie di THI oltre le quali incorre mediamente la condizione di stress da caldo nella razza Bruna. Questo obiettivo, insieme ad altri conseguenti, è una delle attività previste dal progetto LATTEco - Le razze bovine da latte per la definizione di modelli selettivi sostenibili” che vede tra i soggetti partner l’ANARB (Associazione Nazionale Allevatori Razza Bruna).
Gli obiettivi del progetto sono sintetizzabili come segue:
- Individuazione delle soglie di THI oltre le quali incorrono gli effetti dello stress da caldo sulla produzione
- Individuare quale sia l’effetto dei THI dal giorno del controllo funzionale a 15 giorni prima del controllo stesso
- Individuare quale sia, tra il THI massimo, minimo e medio giornaliero, il parametro meglio correlato alla produzione di latte nella Bruna
- Una volta individuati i THI soglia, valutare la variabilità individuale nella popolazione di Bruna Italiana
- Valutare il peso della genetica nel determinismo della termotolleranza nella Bruna Italiana e valutare la possibilità di aggiungere questo parametro funzionale nel calcolo dell’indice genetico di valutazione della razza
Per l’ottenimento di questi obiettivi sono state raccolte e geolocalizzate tutte le aziende che allevano vacche di razza Bruna Italiana e che sono sottoposte al regime dei controlli funzionali. Da questo totale di aziende, sono state escluse quelle con collocazione ad altitudine superiore a 700 m s.l.m. e con un numero di capi inferiore a 10.
Parallelamente, sono state geolocalizzate 76 centraline meteorologiche omologate che abbiano funzionato ininterrottamente per il periodo 2008-2017. Sono state individuate le centraline più vicine, e comunque non oltre i 20km di distanza da ciascuna azienda di Bruna, scartando aziende che avessero una altitudine differente per più di 50m dalla centralina meteorologica abbinata.
Il dataset è stato ulteriormente ripulito selezionando solo le vacche che nel periodo considerato avessero almeno la prima lattazione e sono stati considerate le lattazioni in cui ci fossero almeno 5 controlli funzionali, eliminando anche i dati dei controlli successivi al 365° giorno di lattazione.
Records: 202.777
Aziende: 629
Centraline: 73
Distanza media azienda-centralina: 10,3 km
Vacche: 23.394
Su questo dataset si è applicato un modello statistico finalizzato a determinare, per ciascuna classe di ordine di parto (primo, secondo, terzo, maggiore o uguale al quarto), e per ciascun giorno dal controllo funzionale, dal giorno 0 (data del controllo funzionale a 15 giorni prima) le soglie di THI minimo, medio, massimo oltre le quali vi è una variazione lineare del carattere produttivo considerato. Il modello statistico è analisi di regressione bifasica, che restituisca le equazioni di due rette di regressione in funzione del THI: la prima retta tendenzialmente parallela alle ascisse indicante il valore del parametro produttivo considerato fino al THI soglia, ed una con un coefficiente angolare diverso da zero (negativo o positivo) che indica invece l’equazione della retta che stima la variazione per unità di THI del parametro considerato. Questa analisi restituisce un valore di fitting della stima come R2, un p-value, inteso come probabilità che i coefficienti angolari delle due rette siano identici (quindi assenza di bifasicità della regressione), ed in ultimo l’intercetta tra le due rette, rappresentante il THI soglia.
Questi studi meritano di essere approfonditi nell’immediato futuro con lo scopo di mantenere questo patrimonio di termotolleranza in una razza bovina specializzata da latte, estremamente importante per il futuro dell’approvvigionamento di latte, della redditività aziendale in bovinicoltura da latte e della garanzia di benessere animale in condizioni climatiche in mutamento. Tenendo ben presente che i risultati di una politica di selezione si vedono sempre a distanza di decenni, quando il clima ormai sarà ulteriormente modificato nel senso di un riscaldamento del pianeta.
