Uso di nitrati per la riduzione di metano ruminale

Negli ultimi anni è molto cresciuto l'interesse della comunità scientifica nel contrastare il cambiamento climatico con tecniche che riducano le emissioni di gas serra. Nel settore zootecnico il meccanismo digestivo dei ruminanti comporta elevate emissioni di metano, un importante gas serra che, oltre a ridurre l'energia disponibile per l'animale, ha un impatto ambientale fortemente negativo. I nitrati possono ridurre i costi ambientali ed economici associati alle emissioni di metano. In questa dissertazione vengono presentati alcuni risultati desunti dalla bibliografia scientifica relativi all'utilizzo di nitrati per la modulazione delle fermentazioni e del microbioma ruminale. Gli articoli esaminati rispondono parzialmente ad alcune domande e problematiche, quali quelle relative alla potenziale tossicità dei nitrati, agli effetti delle modificazioni delle vie fermentative sulla produzione, e al meccanismo d'azione dei nitrati all'interno del rumine. Nel rumine i prodotti finali delle fermentazioni dei carboidrati sono gli Acidi Grassi Volatili (AGV); l'acidificazione del pH ruminale è contrastata dalla produzione di saliva, tanto più abbondante quanto più la razione è ricca di fibra lunga. Gli AGV sono assorbiti dalla parete ruminale per essere utilizzati dall'animale come fonte energetica, e le perdite della fermentazione sono metano, anidride carbonica e idrogeno. Il microbioma ruminale è composto da numerose specie che interagiscono per degradare gli alimenti; il loro ruolo è fondamentale anche nel determinare le capacità produttive dell'individuo che li ospita. Mediante adeguati approcci nutrizionali è possibile limitare la presenza ruminale di popolazioni che producono metano ed al contempo mantenere fermentazioni ruminali stabili ed efficaci. I nitrati sono usati per modulare il microbioma ruminale attraverso il percorso riduttivo degli stessi, che è termodinamicamente favorevole rispetto alla formazione di metano, e porta alla sintesi di nitriti e in seguito di ammoniaca, quest'ultimo è un substrato utile alla crescita dei batteri. Tuttavia, la riduzione dei nitrati non sempre è completa e può arrestarsi allo stadio di nitrito. Questo composto risulta tossico sia per molte di specie di batteri che fermentano la sostanza organica, sia perché se assorbito nel circolo sanguigno provoca la conversione dell'emoglobina a metaemoglobina. Pertanto, il livello ottimale nella dieta e l'acclimatazione ai nitrati del microbioma ruminale sono prerequisiti essenziali per un loro utilizzo corretto come supplemento nutrizionale. Negli articoli esaminati è stato descritto il metabolismo dei nitrati nei bovini e sono stati valutati i loro effetti in razioni, per bovini da latte e da carne. Tutti gli articoli esaminati concordano nell'affermare che i nitrati costituiscono un additivo valido ed efficace per ridurre le emissioni di metano nei ruminanti. È stato evidenziato che raramente l'energia risparmiata si rende disponibile per l'animale, perciò non avviene un aumento produttivo significativo. Resta da valutare con ulteriori prove se e quanti nitrati convenga aggiungere alle diete senza modificare la produttività e, al tempo stesso, ridurre le emissioni di metano. È invece appurato che una maggiore sostenibilità delle aziende zootecniche potrebbe essere raggiunta aumentando le superfici a prati e pascoli, utilizzando foraggi a stadi di maturazione precoci, altamente nutritivi e digeribili e con un contenuto di nitrati non trascurabile.