Micronutrienti in transizione: oligoelementi e vitamine per contrastare lo stress ossidativo

Micronutrienti in transizione: oligoelementi e vitamine per contrastare lo stress ossidativo

Il periodo di transizione (le 3 settimane che precedono e le 3 settimane che seguono il parto) è il momento più critico della carriera produttiva e riproduttiva della vacca da latte in cui la bovina va incontro ad un potenziale bilancio negativo sia energetico sia proteico, unito ad una minore competenza immunitaria. L’aumento dell’attività metabolica del periodo di transizione comporta conseguentemente un aumento della produzione di metaboliti reattivi dell’ossigeno (ROM o ROS) che tendono ad accumularsi ed esplicare i loro effetti negativi in carenza di antiossidanti.

Lo stress ossidativo derivante dallo sbilanciamento tra produzione di ROS e presenza di antiossidanti

Lo stress ossidativo derivante dallo sbilanciamento tra produzione di ROS e presenza di antiossidanti può favorire la comparsa e/o l’espressione di alcune patologie, in particolare per l’effetto negativo dei radicali liberi nei confronti delle cellule immunitarie, che ne sono particolarmente sensibili data l’elevata presenza di acidi grassi polinsaturi nelle loro membrane; di qui la maggior suscettibilità della vacca alle patologie infettive nel periodo di transizione.

Ancora, lo stress ossidativo può determinare danni alle strutture muscolari con ripercussioni negative sulla contrattilità uterina e aumentato rischio di ritenzione di placenta e metriti, come pure alterazioni ossidative della follicologenesi per lipossidazione a partire dal follicolo di Graaf, con ricadute a cascata negative sulla qualità dell’embrione e sulla futura fertilità.

Nel periodo di transizione è quanto mai importante il riequilibrio dello stato ossidativo grazie alla presenza di efficienti sistemi antiossidanti endogeni che possiamo suddividere in 3 categorie:

  1. Antiossidanti enzimatici
  2. Antiossidanti proteici non enzimatici
  3. Antiossidanti non enzimatici a basso peso molecolare

Avremo quindi sistemi enzimatici come la superossido dismutasi (zinco dipendente), la glutatione perossidasi e catalasi (selenio dipendente), e la glutatione reduttasi; sistemi antiossidanti a carico di vitamine (vitamine E, A e C) e altri oligoelementi antiossidanti come rame e manganese.

Vi sono anche interessanti antiossidanti non endogeni e tra questi un ruolo interessante lo stanno avendo i polifenoli, che si stanno dimostrando estremamente efficaci nel preservare la funzionalità epatica, riducendo le concentrazioni nel fegato di triacilgliceroli e colesterolo.

Il periodo di transizione è caratterizzato da marcati cambiamenti dello stato endocrino e da una riduzione dell’assunzione di alimento contemporanea ad un aumento dei fabbisogni nutrizionali legati allo sviluppo terminale del feto e all’imminente lattogenesi.

In tale periodo si assiste ad una disregolazione immunitaria legata più che al parto stesso, all’inizio della lattazione. Lo stress ossidativo che si verifica quando c’è un’alterazione dell’equilibrio redox con disfunzione e/o danno cellulare è il nesso tra sistema metabolico e sistema immunitario.

Illustrazione schematica dell’interazione tra integrazione antiossidante, stress metabolico, infiammazione disfunzionale e disordini salutari. NEFA = Acidi grassi in forma esterificata; BHB = Acido β-idrossibutirrico; ROS = Specie reattive dell’ossigeno; NFkB = Fattore nucleare kappa B; TNFα = Fattore di necrosi tumorale α; IL-6 = Interleuchina 6.

Negli ultimi 75 anni la produttività delle vacche da latte è aumentata di 4 volte (Baumgard et al.) per questioni genetiche e gestionali.

Lo stress metabolico legato a questa risposta ipermetabolica con l’inizio della lattazione comporta appunto stress ossidativo, disfunzione immunitaria e infiammazione. Questi 3 processi sono intrinsecamente collegati e si rendono responsabili dell’aumentato rischio di malattie metaboliche e infettive in transizione.

La riduzione dello stress ossidativo, grazie all’impiego degli antiossidanti, migliorando l’utilizzo dei nutrienti, riduce il rischio di insulino resistenza ad inizio lattazione e migliora lo stato immunitario. Infatti, la disregolazione immunitaria poggia sulle alterazioni ossidative delle componenti lipidiche delle membrane delle cellule immunitarie ma anche sull’ipoglicemia. Il glucosio infatti è il principale combustibile metabolico delle cellule immunitarie e una sua carenza pregiudica l’efficienza dello “scoppio respiratorio” dei granulociti neutrofili e quindi le capacità di difesa verso metriti, mastiti, etc.

Ci sono anche aspetti digestivi che influenzano lo stato ossidativo come lo sviluppo di endotossine a livello intestinale o stati di acidosi ruminale (la SARA, acidosi ruminale subacuta, è sempre un rischio latente soprattutto nel post partum). In proposito sono stati individuati 2 opposti effetti dei 2 enantiomeri dell’acido lattico con un ruolo antiossidante del L-lattato e uno pro-ossidante del D-lattato.

Questo per sottolineare l’estrema complessità della situazione fisiologica della transizione della vacca da latte in cui giocano un ruolo fondamentale i sistemi antiossidanti endogeni ed esogeni dell’organismo ma anche gli aspetti nutrizionali energetici e proteici di cui diremo nei prossimi articoli.

Quindi a poco vale l’impiego dei pur importanti agenti antiossidanti di natura vitaminica e minerale senza una corretta nutrizione energetica e proteica in transizione ma anche viceversa.

Figura B. Rappresentazione schematica della relazione intrinseca tra i componenti della triade dello stress metabolico. (ROS: specie reattive dell’ossigeno). Tratto da Abuelo et al., Antioxidants 2019, 8, 20
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