Studio delle comunità batteriche del rumine di bovine alimentate con silomais Bt (evento 176)

L’utilizzo degli OGM in agricoltura e in campo alimentare nel futuro è strettamente legato alla valutazione del rischio che queste tecnologie possono comportare al momento del loro impiego fuori dal laboratorio.
Scopo di questo lavoro è stato indagare sui possibili effetti che un’alimentazione a base di silomais, ottenuto da mais Bt evento 176, può avere sulla diversità delle comunità batteriche all’interno del rumine bovino.
Secondariamente si è studiato se i transgeni introdotti con l’alimentazione possano sopravvivere nelle feci delle bovine alla fine del processo digestivo e quindi venire liberati nell’ambiente esterno all’animale.
A tale fine due bovine sono state alimentate per un mese con silomais Bt e due bovine con il relativo silomais isogenico non transgenico. Le diete sono state poi invertite tra gli animali per valutare la variabilità delle popolazioni microbiche tra gli animali stessi.
Alla fine di ogni periodo di somministrazione sono stati raccolti campioni di liquido ruminale per tre giorni consecutivi, questo per poter analizzare le comunità batteriche ivi presenti. Negli stessi giorni sono stati inseriti all’interno del rumine, attraverso una fistola ruminale, nylon bags contenenti il medesimo silomais con cui ogni bovina era alimentata per analizzare le comunità batteriche adese sull’alimento.
Le comunità batteriche sono state analizzate tramite analisi dei polimorfismi genici degli spaziatori ribosomali (ITS). I dati raccolti sono stati elaborati statisticamente mediante analisi cluster ed analisi delle componenti principali della variabilità per descrivere i diversi campioni.
Sono state raccolte le feci delle bovine al termine del secondo periodo di somministrazione e tramite amplificazione PCR sono stati ricercati quattro differenti marcatori molecolari che identificano i transgeni del mais Bt.
Le analisi bromatologiche condotte sul silomais maturo hanno rivelato differenze tra il silomais Bt e il silomais Iso in particolare negli zuccheri solubili totali e nell’acido lattico. Gli zuccheri infatti sembrano essere più elevati nel primo a fronte di un minore contenuto in acido lattico, principale indicatore dei processi fermentativi nella maturazione degli insilati.
L’analisi dei profili ITS-HHP dei campioni di liquido ruminale evidenzia la presenza di 263 bande polimorfiche di cui solo 86 comuni a tutte le bovine ma nessuna presente in tutti i campioni analizzati. I profili ITS-HHP relativi ai campioni estratti da nylon bags mostrano la presenza di 219 bande polimorfiche di cui 34 comuni a tutte le bovine. In questi profili una banda di 426 bp è presente in tutti i campioni, con una varianza d’intensità minima.
L’analisi dei profili di tutti i campioni tramite PCA indica che, nell’ambito di tutte le bovine considerate, la dieta somministrata non influenza la variabilità delle comunità batteriche, sia nel liquido ruminale che nei biofilm sull’alimento da digerire. Anche dall’analisi cluster non si possono evidenziare differenze tra comunità di bovine a diverso regime alimentare. Nonostante ciò sono state evidenziate delle differenze significative tra le diete nei valori del pH e di azoto ammoniacale all’interno del rumine. Responsabile di queste differenze sembra essere la dieta somministrata nel periodo pre-prova (t0), che utilizzava un differente tipo di silomais.
Dai dati della PCA si possono evidenziare, invece, differenze tra le bovine. In particolare nel caso dei campioni di liquido ruminale, le bovine A e D formano due gruppi separati mentre le bovine B e C non sono nettamente distinguibili. Queste evidenze si possono riscontare anche mediante analisi cluster. Nel caso dei campioni estratti da nylon bags si evince una notevole similarità tra le bovine A e B, mentre le bovine C e D sembrano possedere comunità batteriche peculiari. L'analisi della varianza degli scores calcolati per la PCA, tuttavia, mostra come tali differenze non siano statisticamente significative.
L’analisi cluster effettuata su ogni singola bovina mostra dei risultati interessanti per i campioni estratti da nylon bags in quanto, in ciascuno di essi, sono sempre distinguibili due gruppi, uno ascrivibile a silomais Iso ed uno al silomais Bt. Nel caso dei campioni prelevati dal liquido ruminale la situazione varia a seconda della bovina con una gamma di situazioni che vanno dalla totale disaggregazione dei pattern per la bovina C fino ad una spiccata tendenza all’aggregazione nella bovina D.
La ricerca dei transgeni nelle feci mediante PCR e analisi Southern ha evidenziato la presenza di un numero elevato di ampliconi la maggior parte dei quali si è rivelata essere un falso positivo. Occasionalmente sono state ritrovate tracce del transgene, in contrasto con dati recentemente pubblicati. La presenza di DNA di mais nelle feci potrebbe essere in relazione a materiale vegetale indigerito.