Nel primo dei nostri articoli dedicati al team di CattleEye, scopriamo come un veterinario agricolo dell’Irlanda del Nord abbia trasformato il suo fascino per l’atleta metabolico più straordinario del mondo in una ricerca innovativa che sta contribuendo a ridefinire la nostra comprensione della salute delle vacche da latte
Quando Nial O’Boyle ha conseguito il dottorato di ricerca in fisiologia metabolica presso l’Università di Nottingham, aveva già trascorso anni a studiare da vicino quelle minuscole centrali energetiche che alimentano ogni cellula vivente. Ma il suo percorso verso la comprensione della funzione mitocondriale era iniziato decenni prima in un’azienda agricola mista alle porte di Ballymena, dove era nata la sua naturale curiosità per la biologia animale.
“I was always interested in biology. Just the curiosity of what makes this happen? Why did this happen?”
Nial, CattleEye’s Product Director
Quella curiosità infantile, liquidata da un orientatore scolastico che gli disse che aveva “le stesse possibilità di una palla di neve all’inferno” di entrare alla facoltà di veterinaria, lo avrebbe poi portato ad attraversare i continenti e a addentrarsi nei meccanismi cellulari dell’animale dal metabolismo più straordinario al mondo: la moderna vacca da latte.
La meraviglia metabolica
Il fascino che Nial prova per le vacche da latte non è di natura romantica, ma matematica. Quando analizza in dettaglio ciò che una Holstein ad alta resa riesce a produrre ogni giorno, le cifre sono sbalorditive.
“A dairy cow giving 50 kilos of milk, which isn’t extraordinary for peak cows, produces 6.5 kilos of dry food equivalent,” he explains. “If you convert that to muscle tissue at 25% dry matter, that’s equivalent to an animal gaining 26.5 kilos of muscle per day.”
Per mettere le cose in prospettiva, nessun altro mammifero si avvicina nemmeno lontanamente a questa impresa metabolica. «Ci sono uccelli migratori e altri animali che sono davvero impressionanti, ma la vacca da latte, dal punto di vista metabolico, è l’animale più straordinario che esista».
Tuttavia, questa straordinaria produttività ha un prezzo. «Purtroppo, una vacca su due sviluppa una qualche forma di malattia o disturbo metabolico dopo il parto, e non c’è nessun altro mammifero che si avvicini minimamente a questa percentuale».
Dalla pratica al dottorato di ricerca
Il percorso che ha portato Nial a comprendere questo paradosso è iniziato in modo abbastanza convenzionale: un’attività mista nel Cheshire, dove si occupava della consueta serie di casi di febbre da latte, parti e disturbi di routine. Ma uno stage manageriale nel Michigan lo ha messo a contatto con qualcosa di completamente diverso: allevamenti da latte su scala industriale in cui tutto era controllato, tranne le malattie.
“When I went to a dairy where everything was under the same management, the same nutrition, you began to see some things were quite well controlled, but with the same kind of metabolic diseases all the time,” he recalls. “There was just cows on what felt like a metabolic knife edge really. Didn’t matter what you did, they would kind of fall down.”
Questa constatazione lo avrebbe perseguitato per anni, durante i quali avrebbe gestito allevamenti di diverse migliaia di vacche nel Midwest americano. Nonostante controllasse l’alimentazione, le condizioni di stabulazione e le cure veterinarie con precisione militare, lo stesso gruppo di malattie – chetosi, spostamento dell’abomaso, metrite, mastite – continuava a persistere.
“I really was interested in this link between energy shift post-calving and immunity,” he says. “The mitochondria is known as the powerhouse of the cell, but it’s also very linked with how cells live or die and immunity.”
Il vantaggio di un miliardo di anni
La ricerca di Nial si addentra nella biologia evolutiva, che risale a miliardi di anni fa. I mitocondri, spiega, un tempo erano batteri a vita libera che si sono fusi con le prime cellule in una delle collaborazioni di maggior successo dell’evoluzione.
«Il mitocondrio ha conservato il proprio DNA e ha affidato al nucleo parte della produzione della propria struttura, ma ha mantenuto parte del DNA fondamentale», afferma. «Questo DNA mitocondriale è di origine materna: non è possibile ereditarlo dal padre. Se il DNA mitocondriale e quello nucleare non corrispondono in misura sufficiente, l’individuo non può esistere».
Questa antica collaborazione assume un ruolo fondamentale quando le vacche da latte subiscono la trasformazione metabolica post-parto. A differenza di altri mammiferi, le vacche da latte devono reindirizzare immediatamente enormi quantità di glucosio verso la produzione di latte, mentre gli altri loro tessuti si adattano a fonti energetiche alternative.
«Tutti i mammiferi sviluppano insulino-resistenza perché devono convogliare il glucosio alla ghiandola mammaria per produrre latte», spiega. «Ma la quantità che abbiamo indotto la vacca da latte a produrre è sbalorditiva. Chilogrammi di glucosio devono raggiungere rapidamente la ghiandola mammaria e, all’improvviso, tutte le altre cellule devono adattarsi a fonti energetiche diverse».
Colmare il divario tra scienza e pratica con CattleEye
Oggi, in qualità di direttore di prodotto presso CattleEye, Nial mette a frutto la sua profonda conoscenza della fisiologia metabolica per risolvere le sfide concrete del settore agricolo. Il sistema di monitoraggio basato sull’intelligenza artificiale rappresenta esattamente il tipo di tecnologia di intervento precoce che, secondo la sua ricerca, potrebbe prevenire le cascate metaboliche che causano gravi danni alle aziende lattiero-casearie.
«Durante la pandemia di COVID, ero a casa a guardare le immagini di 32 diverse telecamere di sicurezza perché non potevo andare all’allevamento», ricorda. «Ho pensato che dovesse esserci un modo migliore. È stato allora che ho sentito parlare di CattleEye».
La capacità di questa tecnologia di rilevare la zoppia 23 giorni prima che compaiano i sintomi visibili si allinea perfettamente con i risultati delle sue ricerche, secondo cui prevenire è meglio che curare. «Una volta che si manifestano dei disturbi, le vacche sono sempre più soggette a ripresentarli. Fanno fatica a mantenere il loro stato di salute», spiega. «Questo rafforza ulteriormente l’importanza della prevenzione».
L'approccio senza hardware di CattleEye risulta particolarmente interessante per chi ha gestito grandi aziende agricole in diversi paesi. Il sistema non richiede tag, bolus o dispositivi indossabili: bastano semplici telecamere che si integrano perfettamente con l'infrastruttura esistente, garantendo al contempo un monitoraggio 24 ore su 24, 7 giorni su 7, che consente un risparmio fino a 175 sterline all'anno per vacca.
«La semplicità di questa tecnologia si rivela fondamentale per garantirne un’ampia applicabilità», osserva, attingendo alla sua esperienza nella gestione di team eterogenei. «Essere in grado di individuare le vacche giuste al momento giusto è fondamentale, sia che si gestiscano 4.000 vacche sia che se ne gestiscano 300».
La sfida della comunicazione
Una delle riflessioni più significative di Nial deriva dalla sua esperienza manageriale negli Stati Uniti, dove ha imparato lo spagnolo lavorando a fianco di colleghi messicani e guatemaltechi. Ma il momento decisivo non ha avuto nulla a che fare con la lingua.
«Stavo parlando con il loro addetto ai vitelli: passava il tempo fuori al freddo con i vitelli e faceva gran parte del lavoro da solo. Sono tornato dopo aver visitato il posto dove venivano portati i vitelli e gli ho detto che gli Amish erano davvero soddisfatti del suo lavoro. Gli sono quasi venute le lacrime agli occhi perché non aveva mai ricevuto un feedback del genere», ricorda Nial.
«Era un uomo grande e grosso, e gli si sono riempiti gli occhi di lacrime. Ha detto: “Oh, grazie. Nessuno me l’aveva mai detto prima”. Eppure lavorava lì probabilmente da almeno dieci anni.»
Questa esperienza ha plasmato la sua filosofia manageriale: «Ho organizzato una riunione e ho portato un sacco di quei ragazzi a vedere la fase successiva, dove si trovavano i vitelli. È davvero importante aiutare le persone a rendersi conto di ciò che stanno facendo, a sentirsi parte di qualcosa di più grande».
Dalla scienza all'applicazione
La sua ricerca ha già fornito spunti pratici in linea con la missione di CattleEye di migliorare la salute della mandria attraverso la diagnosi precoce. “Ero molto interessato alle diete ad alto contenuto proteico e a basso contenuto di amido. Quando le abbiamo provate, il numero di problemi metabolici sembrava davvero diminuire e le vacche hanno iniziato a mobilitare meno grasso.”
Questa attenzione alla prevenzione piuttosto che alla cura è alla base sia della sua ricerca che dell’approccio di CattleEye. La capacità del sistema di intelligenza artificiale di fornire un monitoraggio quotidiano oggettivo e costante risponde alla sfida fondamentale che egli ha individuato nelle grandi aziende agricole: i limiti umani nell’individuare i problemi nelle fasi iniziali.
«Grazie alla genomica, il potenziale genetico e ciò che questa vacca è in grado di realizzare sono fenomenali», afferma parlando della moderna Holstein. «Come settore, dovremmo valorizzarlo di più. Dal punto di vista genetico, lei è in grado di fare tutto ciò che vogliamo: dobbiamo solo imparare a porre le domande giuste».
CattleEye rappresenta un modo per porre domande più mirate, utilizzando l'intelligenza artificiale per fornire quell'osservazione continua e di livello professionale di cui hanno bisogno le moderne aziende lattiero-casearie, riducendo al contempo il fabbisogno di manodopera e migliorando il benessere degli animali.
La difesa Holstein
Nonostante si occupi dello studio delle malattie che affliggono le vacche da latte moderne, Nial rimane un fervente sostenitore sia della razza Holstein che dell’industria lattiero-casearia. I suoi calcoli evidenziano un’efficienza che i critici ambientalisti spesso trascurano.
“If you increase a cow’s productive life from third to fifth lactation, you can reduce the carbon footprint by 40%. There’s no other source of protein that the dairy cow can’t match for efficiency.”
La sua razza bovina preferita si è evoluta di pari passo con la sua comprensione della materia. «Ora tornerei alla Holstein perché, considerando tutti i fattori che entrano in gioco in quell’equazione genetica, insieme alle dimensioni e alla diversità della popolazione, la Holstein non può che avere la meglio. Grazie alla genomica, il solo potenziale genetico e ciò che questa razza è in grado di raggiungere sono fenomenali».
Guardando al futuro
Il percorso di Nial, da ragazzo di campagna pieno di curiosità a ricercatore nel campo della biologia cellulare, dimostra come le migliori scoperte nel campo delle scienze agrarie nascano proprio dalle vere difficoltà operative. Il suo lavoro suggerisce che la comprensione della funzione mitocondriale potrebbe aprire la strada a soluzioni per le sfide più persistenti dell’allevamento da latte.
«Prevenire è meglio che curare, ma anche una volta che si manifestano determinati disturbi, le vacche sono sempre più soggette a ripresentarli. Fanno fatica a mantenere il loro stato di salute», osserva. «Questo va ad aggiungersi all’importanza della prevenzione in generale».
Che si tratti di alimentazione, allevamento o strategie di gestione basate sulla biologia cellulare, Nial ritiene che le risposte alle sfide metaboliche del settore lattiero-caseario risiedano nella comprensione dell’antico rapporto di collaborazione tra le cellule e i loro “motori” batterici.
«La vacca da latte è davvero straordinaria», riflette. «Come settore, dovremmo valorizzarla di più. Dal punto di vista genetico, è in grado di fare tutto ciò che vogliamo: dobbiamo solo imparare a porre le domande giuste».
[Questo articolo si basa sulla recente intervista rilasciata da Nial al MacVet Podcast – una società di consulenza che promuove lo sviluppo di una comunicazione efficace tra i veterinari e i loro clienti. È possibile ascoltare la puntata con Nial tramite questo link.].
