Genetica

Animali da Reddito

28 Settembre 2022

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Circa 40 miliardi di dollari l’anno: a tanto ammonterebbe entro fine secolo la perdita di produzione zootecnica globale da stress da caldo, secondo una stima pubblicata quest’anno su Lancet Planetary Health. Una cifra stellare, pari a circa il 10% del valore di carni e latte del 2005. Particolarmente a rischio è la sopravvivenza di molte razze locali, mentre si profilano all’orizzonte ingenti perdite economiche per la filiera produttiva, e l’arrivo di nuove malattie che possono colpire seriamente il bestiame.

Il ruolo della genomica

Urge trovare soluzioni. Questo è anche l’obiettivo primario dei ricercatori dell’Università Cattolica, campus di Piacenza. Il loro intento? Quello di individuare geni che rendano le razze di bovini e ovini del Bel Paese resistenti al cambiamento climatico, al caldo torrido e alla siccità. Si parla, dunque, di genetica dell’adattamento. Una branca studiata - presso la Facoltà di Scienze Agrarie, Alimentari e Forestali presieduta dal prof. Marco Trevisan - dal Dipartimento di Scienze animali, della nutrizione e degli alimenti – DiANA - diretto dal professor Francesco Masoero. Il gruppo di genetisti ha di recente pubblicato sulla rivista Animals una review proprio sul tema dell’adattamento degli allevamenti al cambiamento climatico. “La perdita di produzione dovuta al caldo dipende dalle condizioni ambientali, valutate dall’indice temperatura/umidità (THI)” – spiega il professor Ajmone Marsan, coordinatore del gruppo. “Dipende dalla razza e dal management degli allevamenti, ma diversi lavori che si riferiscono quasi sempre alla Frisona forniscono stime preoccupanti dell’ordine di milioni di euro per costi diretti (perdita di produzione) e indiretti (costo degli interventi veterinari, dei foraggi, etc)”.   “Lo stress da caldo è deleterio per tutte le specie animali – aggiunge il professor Negrini, anch’egli tra gli esperti genetisti- ma lo è particolarmente per i ruminanti e le bovine da latte ad alta produzione, come anche le nostre razze. Nel rumine le fermentazioni microbiche permettono la trasformazione della cellulosa, non digeribile per l’uomo e gli animali monogastrici, in energia utile per l’animale e quindi in prodotti animali utili per l’uomo, ma questa trasformazione produce calore. Purtroppo – continua - le proiezioni sul clima indicano che nel nostro paese il clima estivo sarà sempre più secco e caldo. Questo aumenterà lo stress negli animali, nonostante ombreggiamento, ventilazione e aspersione di acqua ed eventuale condizionamento".

In questo scenario, quale potrebbe essere il ruolo della genomica? “Potrebbe aiutare a salvare gli allevamenti"– spiega Marsan.

E questo in virtù della rapidità d’azione. “La selezione tradizionale – precisa infatti il coordinatore dei genetisti - produce ottimi risultati ma in tempi lunghi, almeno 5 anni. La genomica, invece, ha quasi triplicato la velocità della selezione. Inoltre ha permesso di identificare ed utilizzare nella selezione le varianti migliori di geni coinvolti nei caratteri sotto selezione, rendendo quest’ultima sempre più efficace”. Il meccanismo è semplice: attraverso la genomica, infatti, sono state già individuate alcune mutazioni che aiutano gli animali portatori ad adattarsi meglio a climi ostili. Ad esempio, in alcune razze bovine locali dei Caraibi (Senepol, Limoneiro e Carora) è stata scoperta la mutazione “slick” che determina accorciamento del pelo e una serie di cambiamenti fisiologici che rendono gli animali estremamente resistenti allo stress da caldo. La mutazione è stata introdotta nella razza Frisona in Florida ed ha dimostrato di essere efficace anche in questa razza, importantissima per la produzione di latte. Un obiettivo potrebbe essere di inserire il gene negli allevamenti italiani ed utilizzarlo nei programmi di selezione.

I progetti in fieri

Molti progetti di ricerca in corso stanno cercando altre varianti genetiche favorevoli associate all’adattamento all’ambiente in altre razze ed altre specie. Noi siamo attivamente coinvolti in alcuni di questi progetti”, sottolinea la prof.ssa Licia Colli. “Stiamo studiando le basi genetiche dell’adattamento nell’ambito di progetti nazionali ed internazionali - spiega. In particolare coordiniamo un progetto con acronimo SCALA-MEDI finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del programma PRIMA di Horizon 2020 che studia la genetica dell’adattamento in ovini e avicoli Nord Africani. Nel progetto sono coinvolti cinque paesi, Italia, Francia, Tunisia, Algeria e Marocco, 18 partner e più di cento ricercatori. L’obiettivo principale è lo studio e la valorizzazione della capacità di adattamento delle razze locali nordafricane a climi estremi, in particolare molto caldi e secchi, come quelli sahariani. La comprensione dei meccanismi genetici ed epigenetici di adattamento al clima è importante per pianificare programmi di miglioramento genetico e genomico che aumentino l’efficienza delle produzioni delle razze locali, senza comprometterne le caratteristiche adattative”. Speriamo in questo modo di dimostrare il valore anche economico delle razze studiate – sottolinea il professor Negrini - e contribuire così alla loro conservazione sostenibile. I geni di adattamento sono conservati nelle razze locali, ma molte di queste sono in via di estinzione, sostituite da razze migliorate, più vantaggiose dal punto di vista economico, ma con scarsa capacità di adattamento. Deve esserci un equilibrio tra produzione efficiente con razze industriali, che permettono di sfamare il mondo in modo sostenibile, e conservazione della biodiversità zootecnica, riserva di geni utili”. “La genomica permette oggi di aumentare l’efficienza delle razze locali, aumentandone la sostenibilità e al contempo studiarne il DNA per identificare geni per l’adattamento utili per le razze industriali”, precisa il professor Ajmone Marsan. Un secondo progetto europeo appena terminato è IMAGE, coordinato dall’INRA francese. Il progetto aveva come obiettivo primario la caratterizzazione e valorizzazione delle biobanche di DNA e di seme e ovociti animali delle specie zootecniche – racconta il professor Ajmone Marsan. Il nostro gruppo è stato incaricato di identificare geni associati all’adattamento al clima negli ovini europei. Sono stati identificati diversi geni con varianti associate alle variabili ambientali (come temperatura, umidità, etc) e attivi nel sistema immunitario e nel metabolismo, soprattutto nel metabolismo dei grassi”. Un ultimo progetto da menzionare, finanziato dal MIUR nell’ambito dei progetti di interesse nazionale PRIN, è "A multi-species genomic approach to assess pre- and post-Columbian population dynamics in South America”, che studia in parallelo il genoma di uomo, fagiolo e bovini del continente sud-americano. L’obiettivo principale è la ricostruzione delle vie di migrazione umana durante la colonizzazione paleolitica del continente. Per questo motivo sono stati presi come riferimento il fagiolo, domesticato in Sud America e il cui DNA traccerà i movimenti umani post-neolitico e i bovini, importati principalmente dalla penisola iberica dopo la scoperta dell’America e il cui DNA traccerà i movimenti umani post-colombiani. “Il campionamento continentale dei bovini ci permetterà di studiare anche in questo caso i geni dell’adattamento dei bovini lungo un gradiente climatico estremamente vario, dalla Patagonia ai tropici; dal livello del mare alle altitudini delle montagne peruviane”.   

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