Alimentazione e caratteristiche del latte la frazione lipidica

Alimentazione e caratteristiche del latte: la frazione lipidica Monica I. Cutrignelli

Cosa vuol dire razionare? Sistemi di razionamento [EN [ (Energia Netta) e PDI (Proteine Digeribili a livello Intestinale)]

Come funziona il rumine? Nel rumine vive una numerosa popolazione batterica che utilizza i principi nutritivi ingeriti dal ruminante per la propria sopravvivenza e moltiplicazione. Si dividono in: cellulosolitici e amilolitici.

Come funziona il rumine? Cellulosolitici acido acetico grasso nel latte Amilolitici acido propionico sintesi di glucosio

I fabbisogni giornalieri La potenzialità produttiva di una vacca, cioè il limite massimo di latte che l’animale può produrre, è definita geneticamente. Le produzioni teoriche si ottengono solo se l’animale è messo nelle condizioni ottimali per esprimere le proprie attitudini.

I fabbisogni giornalieri Quando si parla di fabbisogni ci si riferisce al calcolo del fabbisogno giornaliero dell’animale di: energia; proteine; minerali; vitamine.

I fabbisogni di mantenimento UFL = 1. 4 + 0. 6 x Quintale di PV + 10 % per la stabulazione libera; + 20 - 60 % per gli animali al pascolo. g PDI = 3. 25 x kg PM; g Ca = 6. 5/q PV; g P = 5/q PV.

Fabbisogni per la produzione di latte Sono collegati alla quantità e alla qualità (% grasso e % proteine) del latte prodotto. Tutte le equazioni di stima dei fabbisogni si riferiscono ad un latte standard (4 % grasso e 3. 1 % proteine). Quindi è opportuno standardizzare il latte prodotto: kg latte prodotto x (0. 4 + 0. 15 x % grasso) = kg latte standard

Fabbisogni di accrescimento per le primipare Durante le prime 2 lattazioni l’animale è ancora in crescita. Per praticità gli aumentati fabbisogni si considerano come quote produttive aggiunte: se il primo parto si ha entro i 28 mesi si aumenta di 5 kg di latte; se il primo parto si ha tra 28 e 36 mesi si aumenta di 3 kg di latte.

Calcolo dei fabbisogni per la produzione UFL = 0. 44 x kg latte standard; PDI = 48 x kg latte standard; Ca = 4. 2 x kg latte standard; P = 1. 7 x kg latte standard. 2 kg latte std al 7° mese; 3. 5 kg latte std all’ 8° mese; 6 kg latte std al 9° mese.

La qualità del latte Caratteristiche igienico-sanitarie; Ø caratteristiche nutrizionali; Ø caratteristiche tecnologiche; Ø caratteristiche organolettiche. Ø

Principali funzioni dei grassi nell’organismo umano: ü ü ü energetica plastica di protezione e sostegno di isolamento termico veicolante estetica glicerol o Composizione acidica del grasso • Acidi grassi saturi trigliceride • Acidi grassi monoinsaturi • Acidi grassi polinsanturi omega-6 acido linoleico (18: 2) omega-3 acido α-linolenico (18: 3) acido grasso

Nuovi orientamenti sull’influenza dei grassi sulla salute umana Relazione della Committee on Medical Aspects of Food Policy (COMA) riportata da Ulbricht e Wheelock (1989): 1. le diete ricche di C 18: 0, non determinano aumento del colesterolo serico; 2. gli AGS a corta catena ( C 10) non comportano aumento del colesterolo nel sangue, mentre quelli a lunga catena, C 12: 0, C 14: 0 e C 16: 0 sono aterogenici. L’acido miristico ha un potere ipercolesterolemico quattro volte superiore rispetto al palmitico.

• Gli AGS a lunga catena, C 14: 0, C 16: 0 e C 18: 0 sono trombogenici. • La presenza di acidi grassi monoinsaturi riduce l’ossidazione delle LDL. Studi sperimentali sul coniglio mostrano che le lipoproteine a bassa densità ricche di acido oleico sono molto resistenti all’ossidazione. • I PUFA -6 determinano principalmente una riduzione della colesterolemia (HDL e LDL) per cui svolgono funzione antiaterogenica. • I PUFA -3 riducono l’aggregazione piastrinica per cui sono considerati anti-trombogenici

Indici di Aterogenicità (IA): C 12: 0 + (4 x C 14: 0) + C 16: 0 -3 + -6 + MUFA di Trombogenicità (IT): C 14: 0 + C 16: 0 + C 18: 0 (0, 5 x MUFA) + 0, 5( -6) + 3( -3) + -3/ -6

Acido α-linolenico (18: 3 n-3) Acido linoleico (18: 2 n-6) Δ-6 -Desaturasi (-2 H) Acido octadecatetranoico (18: 4 n-3) Acido γ-linoleico (18: 3 n-6) Elongasi (+2 C) Acido diomo- γ –linoleico (20: 3 n-6) Acido eicosatetraenoico (20: 4 n-3) Δ-5 -Desaturasi (-2 H) Acido arachidonico (AA) (20: 4 n-6) Acido eicosapentaenoico (EPA) (20: 5 n-3) Elongasi (+2 C) Acido adrenico (22: 4 n-6) Acido docosapentaenoico (22: 5 n-3) Δ-4 -Desaturasi (-2 H) Acido docosapentanoico (22: 5 n-6) Acido docosaesaenoico (DHA) (22: 6 n-3)

Acido arachidonico (AA) Acido eicosapentanoico (EPA) (20: 4 n-6) (20: 5 n-3) ciclossigenasi e lipossigenasi Prostaglandine serie-2 Prostaglandine serie-3 Trombossani serie-2 Trombossani serie-3 Leucotrieni serie-4 Leucotrieni serie-5 • Pro-infiammatori • Anti-infiammatori • Pro-aggreganti • Anti-aggreganti • Immunosoppressivi • Non immunosoppressivi • Trombotici • Vasodilatatori

Composizione chimica del latte di diverse specie. Donna Gatta Specie Cagna Equina Bovina Capra Suina % SS 12, 6 20, 7 22, 7 10, 5 13, 0 19, 0 Proteine 1, 63 7, 5 2, 0 3, 3 2, 9 6, 0 Grasso 3, 75 8, 6 9, 5 1, 4 3, 7 3, 8 8, 0 Lattosio 7, 0 4, 0 3, 8 6, 4 4, 7 4, 0 Ceneri 0, 2 0, 6 1, 2 0, 4 0, 7 0, 8 0, 9 mg/100 ml Ca 25, 5 180 240 103 115 133 210 P 14, 1 162 180 65, 0 95, 0 111 150 Na 26, 7 90, 0 80, 0 - 40, 0 - - K 60, 2 103 120 53, 3 145 204 120 Mg 3, 30 91, 0 11, 0 - 12, 0 - - mg/l Cu 0, 3 1, 10 3, 30 0, 12 0, 15 0, 80 Fe 0, 6 3, 50 7, 30 0, 55 0, 40 0, 35 2, 00 Zn 2, 0 6, 0 9, 59 2, 00 4, 50 5, 00

Esempi di prodotti arricchiti con omega-3

Strategie per modificare il profilo acidico del latte Innalzamento del contenuto di PUFA del latte Aumento degli omega-3 nel latte Aumento dell’apporto di PUFA con la dieta (pascolo) olio di pesce olio di semi di lino I grassi possono: Ø interferire con le fermentazioni ruminali (PUFA>SFA), Ø limitare la degradazione della fibra Ø ridurre la percentuale di grasso del latte Gli UFA subiscono la bioidrogenazione ruminale Impiego di fonti lipidiche protette: o sali di calcio oincapsulazione con proteine o formaldeide o semi integrali di oleaginose o trattamenti termici (estrusione)

I coniugati dell’acido linoleico (CLA) La National Academy of Sciences degli Stati Uniti ha definito i CLA come “gli unici acidi grassi che hanno mostrato di possedere una chiara attività anti-cancerogena” Essi sono isomeri posizionali e geometrici dell’acido linoleico (C 18: 2 cis 9, cis-12), caratterizzati dalla presenza di due doppi legami coniugati, diversi dai classici legami metilenici presenti nella struttura dell’acido linoleico CLA trans-10, cis-12 Acido linoleico CLA cis-9, trans-11 cis-9, cis-12

EFFETTI BENEFICI DEI CLA SULLA SALUTE UMANA Anti-cancerogenesi v. Inibizione crescita/metastatizzazione del tumore v. Inibizione della proliferazione cellulare v. Inibizione dell’angiogenesi v. Promozione di condizioni pro-apoptotiche Anti-aterosclerosi v. Riduzione della formazione di placche v. Riduzione dell’espressione di molecole di adesi v. Inibizione della produzione di citochine v. Inibizione dell’angiogenesi v. Promozione della regressione delle placche Anti-obesità v. Riduzione del deposito di grasso v. Riduzione dell’insulino-resistenza/diabete v. Aumento dell’apoptosi degli adipociti v. Inibizione dell’attività della lipoprotein-lipasi Modulazione dell’infiammazione v. Inibizione delle citochine infiammatorie v. Inibizione degli eicosanoidi infiammatori

Bioidrogenazione Ruminale Acido linoleico (C 18: 2 c-9, c-12) riduzione p. H isomerasi Acido linolenico (C 18: 3 c-9, c-12, c-15) isomerasi CLA C 18: 2 t-10, c-12 C 18: 2 c-9, t-11 riduttasi C 18: 1 t-10 riduttasi TVA (C 18: 1 t-11) riduttasi Acido stearico (C 18: 0) C 18: 3 c-9, t-11, c-15 Acido stearico (C 18: 0) riduttasi C 18: 2 t-11, c-15 Sintesi endogena CLA c-9, t-11 TVA CLA t-10, c-1 C 18: 1 t-10 Δ-9 desaturasi ? ?

Contenuto di CLA di vari alimenti Prodotto CLA mg/g grasso Latte 5. 4 -7. 0 Formaggi 2. 9 -7. 1 Manzo 2. 9 -4. 3 Vitello 2. 7 Agnello 5. 6 Maiale 0. 6 Pollo 0. 9 Tuorlo d’uovo 0. 6 Olio d’oliva 0. 2 Olio di girasole 0. 4 Olio di cartamo 0. 7 E’ stato stimato che l’apporto giornaliero di CLA dovrebbe essere di 36 g

Esempi di prodotti arricchiti con CLA

Strategie per modificare il contenuto di CLA nel latte Pascolo ====> ricco in acido linolenico Semi di oleaginose ====> ricchi in acido oleico ricchi in acido linolenico (lino) Olio di pesce ====> ricco in C 20 -22 ? ? Variazione rapporto F: C==> variazione p. H ruminale==>variazioni nella microflo

1° CONTRIBUTO SPERIMENTALE Lo scopo della prova è stato quello di valutare l’effetto di tre diversi sistemi di allevamento sulle caratteristiche quanti-qualitative del latte di capra. Crescente domanda del consumatore nei riguardi di alimenti prodotti con l’impiego di tecniche di allevamento meno “dure” (estensive o biologiche), rispettose dell’ambiente e del benessere animale Prodotti alimentari con caratteristiche dietetico-nutrizionali in grado di svolgere effetti favorevoli sulla salute umana.

Materiali e metodi-1 45 capre pluripare di tipo genetico “Cilentano” fieno di avena ad libitum mangime concentrato (18% PG; 1. 03 UFL/kg SS; 1. 4% Ca; 0. 7% P) 200 g/capo/giorno 45 giorni prima del parto 300 “ 30 “ 400 “ 15 “ dopo il parto Gruppo estensivo_E Gruppo biologico_B AL PASCOLO + + Mangime concentrato biologico Gruppo intensivo_I IN STALLA Fieno di erba medica + Mangime concentrato La somministrazione del mangime concentrato per tutti i gruppi è stata gradualmente aumentata fino a 700 g/capo/giorno.

Materiali e metodi-2 ====> alimenti ====> composizione chimica (AOAC, 2000; Van Soest et al. , 1991 ) Mensilmente====> produzione individuale di latte ====> campioni di latte ====> composizione chimica (Milko Scan) ====> profilo acidico e contenuto di CLA (Hara e Radin 1978, Chouinard et al. , 1999 Analisi statistica I dati sono stati sottoposti ad analisi della varianza usando la procedura GLM (General Linear Model) del SAS (2000), secondo il seguente modello: yijk = + Gi + Pj + Gi x Pj + ijk Il confronto fra le medie è stato effettuato mediante Tukey test (SAS, 2000).

Risultati-1 Composizione chimica e valore nutritivo degli alimenti PG EE NDF ADL UFL/Kg SS % SS Fieno medica 16. 0 1. 7 43. 4 30. 5 5. 8 0. 75 MCI bio 17. 0 5. 0 25. 8 10. 3 2. 8 1. 10 MCI 18. 0 3. 0 27. 0 11. 5 3. 0 1. 03 Pascolo 16. 6 2. 0 49. 3 34. 1 Produzione e composizione chimica del latte Produzione Proteine 5. 0 0. 76 g/d Grasso % E 1337. 2 3. 53 4. 45 A B 1432. 7 3. 58 4. 60 A I 1418. 1 3. 64 3. 79 B

Risultati-2 Composizione acidica del grasso del latte (% acidi grassi totali) gruppo B I E gruppo prel *prel SEM C 4: 0 2. 753 2. 842 2. 837 NS ** NS 1. 343 C 6: 0 2. 693 2. 786 2. 350 NS ** NS 0. 921 C 8: 0 2. 964 3. 032 2. 925 NS ** NS 0. 756 C 10: 0 11, 007 B 12, 549 A 11, 111 B ** ** NS 1. 956 C 12: 0 4, 325 C 5, 736 A 4, 890 B ** ** ** 0. 825 C 14: 0 9, 965 B 11, 236 A 10, 724 A ** ** NS 1. 255 C 16: 0 27, 504 B 29, 851 A 28, 210 B ** NS NS 2. 935 C 16: 1 0, 495 b 0, 619 a 0, 600 a ** ** NS 0. 170 C 18: 0 11, 298 A 7, 052 C 10, 115 B ** ** ** 2. 068 C 18: 1 20, 051 A 18, 056 B 19, 538 AB ** ** NS 2. 430 C 18. 2 2, 759 A 2, 173 B 2, 411 AB ** ** ** 0. 574 C 18: 3 n 6 0, 810 A 0, 566 B 0, 857 A ** ** * 0. 237 C 18: 3 n 3 0, 0581 ab 0, 046 b 0, 060 a * ** * 0. 021

Risultati-3 A AB A B AB B A

Risultati-4 A B B A B A

Risultati-5 a ab b Percentuali dei singoli isomeri (% tot acidi grassi) c-9, t-11 t-10, c-12 c-9, c-11 B 0. 486 0, 031 A 0. 015 a I 0. 427 0, 024 B 0. 011 b E 0. 459 0, 028 AB 0. 013 ab

Conclusioni L’impiego del pascolo non ha penalizzato la produzione di latte che è risultata sovrapponibile a quella degli animali del gruppo I. Il contenuto in grasso del latte è risultato significativamente più elevato nei gruppi allevati al pascolo. Alcuni PUFA e i contenuti di CLA sono risultati più elevati nel latte prodotto dagli animali alimentati al pascolo (ulteriore conferma dell’effetto positivo esplicato dal pascolo sulle caratteristiche del latte). Le caratteristiche dietetico-nutrizionali del “latte biologico” sono risultate in assoluto le più favorevoli.

2° CONTRIBUTO SPERIMENTALE Lo scopo della presente prova è stato quello di valutare l’effetto della sostituzione di insilato di mais con quello di sorgo nella dieta della bufala sulle caratteristiche quanti-qualitative del latte. L’insilato di mais è un ingrediente molto comune nella razione di bufale da latte, in quanto è un foraggio molto energetico (0. 80 -0. 85 Unità Foraggere Latte/kg di sostanza secca), caratterizzato da elevata appetibilità e buona digeribilità dei principi nutritivi. o cospicua irrigazione o dispendio energetico o elevato impatto ambientale o aflatossine e fumonisine Il sorgo (Sorghum vulgare) sembrerebbe essere una possibile alternativa, in quanto esso è caratterizzato da: o buona resistenza a situazioni climatiche aride e siccitose (stasi vegetativa) o buona produzione di biomassa o buon rendimento quando sottoposto al processo di insilamento.

Materiali e metodi 40 bufale da latte di razza “Mediterranea Italiana” unifeed (0. 89 UFL/kg SS; 15. 9 % PG/SS) GRUPPO M Insilato di mais o concentrato GRUPPO S o fieno di erba medica Insilato di o suppl. minerale-vitaminico sorgo Il periodo sperimentale è durato 120 giorni Settimanalmente ====> campioni di insilato ====> composizione chimica (AOAC, 200 Van Soest et al. , 1991) ====> profilo acidico (Folch et al. , 1957; Chouinard et al. , 19 Mensilmente ====> produzione individuale di latte ====> campioni di latte ====> composizione chimica (Milko Scan) ====> profilo acidico e contenuto di CLA (Hara e Radin 1978, Chouinard et al. , 1999

Analisi statistica I dati quanti-qualitatvi della produzione lattea sono stati sottoposti ad analisi della varianza usando la procedura GLM (General Linear Model) del SAS (2000), secondo il seguente modello: yijk = + Gi + Pj + Gi x Pj + ijk Il confronto fra le medie è stato effettuato mediante Tukey test (SAS, 2000).

Risultati - 1 Composizione chimica (% s. s. ) e valore nutritivo degli insilati SS PG EE NDF ADL ceneri % % DM EN UFL/kg SS Sorgo 23. 0 7. 66 3. 29 63. 0 40. 7 3. 61 9. 75 0. 70 Mais 28. 2 8. 60 3. 41 53. 1 36. 2 4. 23 8. 79 0. 73 Composizione acidica (% acidi grassi totali) degli insilati Sorgo Mais C 16: 0 20. 4 21. 8 C 18: 0 2. 7 2. 5 C 18: 1 12. 8 29. 2 C 18: 2 30. 4 35. 6 C 18: 3 3. 2 6. 2

Risultati - 2 Produzione e composizione chimica del latte Produzione kg/d Proteine Grasso Lattosio % Effetto gruppo M 9. 0 b 4. 60 8. 30 5. 01 S 9. 9 a 4. 63 8. 49 5. 00 Effetto prelievo I 9. 3 B 4. 45 7. 59 B 4. 88 II 11. 1 A 4. 31 8. 54 A 5. 01 III 9. 3 B 4. 31 8. 46 A 5. 00 IV 7. 7 C 4. 50 8. 90 A 5. 02

Risultati - 3 Composizione acidica del latte (% acidi grassi totali) S M gruppo prel gruppo*prel SEM C 4: 0 4. 020 3. 687 NS NS NS 1. 087 C 6: 0 1. 824 1. 733 NS NS NS 0. 406 C 8: 0 0. 914 0. 909 NS NS NS 0. 225 C 10: 0 1. 892 1. 942 NS NS NS 0. 502 C 12: 0 2. 563 2. 613 NS NS NS 0. 584 C 14: 0 11. 208 11. 322 NS NS NS 1. 624 C 16: 0 32. 178 32. 917 NS NS NS 6. 159 C 16: 1 1. 399 1. 405 NS NS NS 0. 308 C 18: 0 13. 446 12. 981 NS NS NS 1. 561 C 18: 1 23. 870 23. 974 NS NS NS 4. 063 C 18: 2 2, 250 b 2, 641 a * NS NS 0. 402 C 18: 3 n 6 0, 449 B 0, 609 A ** ** NS 0. 072 C 18: 3 n 3 0. 082 0. 080 NS NS NS 0. 023

Risultati - 6 a b Percentuali dei singoli isomeri (% tot acidi grassi) c-9, t-11 t-10, c-12 c-9, c-11 t-9, t-11 S 0. 582 0, 051 b 0, 026 B 0. 014 M 0. 678 0, 061 a 0, 053 A 0. 011

Conclusioni L’impiego del sorgo ha fatto registrare performance significativamente superiori senza che ciò comportasse una penalizzazione della composizione chimica del latte Con l’impiego di insilato di mais sono stati rilevati contenuti di PUFA e di CLA totali significativamente maggiori, mentre non sono state rilevate differenze per i contenuti degli acidi grassi saturi, né degli acidi grassi monoinsaturi. Dal punto di vista dietetico-nutrizionale, risulterebbe avere una composizione acidica più favorevole il latte fornito dagli animali alimentati con insilato di mais.

3° CONTRIBUTO SPERIMENTALE Scopo del lavoro è stato verificare l’influenza di una varietà di semi di lino (Omega-lin®) particolarmente ricchi in acido linoleico (13 - 15%) in diete di bufale in lattazione su: – produzione e qualità del latte; – qualità della mozzarella; –fertilità.

MATERIALI E METODI 165 bufale 3 diete (UFL 0. 9 PG 15. 5 % ss) TMR 0 g 500 g Controlli: produzione di latte giornaliera; parametri riproduttivi a intervalli regolari; campioni di latte (individuale e di massa) ogni 15 d produzione di mozzarella dal latte di massa di ogni gruppo. I campioni di latte e mozzarella sono stati analizzati per: • Composizione chimica (AOAC, 1995); • profilo acidico (Harag & Radin, 1978 ; Gramenzi et al. , 2003). 900 g

Ri. SULTATI Composizione chimica (% tq) del latte di massa e della mozzarella Gruppo DM CP d F H DM CP F 0 H DM CP 15 F H 30 Latte 0 19 4. 3 8. 3 0. 8 19 5. 0 8. 8 0. 9 19 5. 7 9. 0 0. 8 500 18 4. 6 8. 7 0. 8 18 5. 0 8. 2 0. 9 19 5. 4 9. 3 0. 9 900 18 4. 6 8. 4 0. 8 18 4. 8 8. 9 0. 8 18 5. 0 8. 5 0. 9 Mozzarella 0 38 14. 8 20. 5 1. 9 40 16. 8 19. 3 1. 5 40 17. 2 18. 9 1. 6 500 37 16. 0 20. 2 2. 5 37 16. 5 19. 3 1. 3 37 15. 5 19. 3 1. 3 900 36 14. 4 20. 2 2. 4 40 16. 3 21. 9 1. 4 36 15. 9 19. 1 1. 2

Profilo acidico (g/100 g di grasso) del latte di massa e della mozzarella Gruppo 0 d 500 900 0 0 500 900 0 15 500 900 30 Latte SFA 56. 36 59. 83 59. 51 62. 15 58. 65 58. 15 57. 51 57. 54 57. 61 MUFA 25. 57 24. 32 22. 43 21. 79 24. 61 26. 23 22. 39 24. 08 26. 05 PUFA 3. 27 2. 91 2. 36 2. 84 2. 67 2. 18 2. 49 2. 70 2. 22 Mozzarella SFA 63. 17 63. 14 64. 20 57. 99 55. 49 60. 36 57. 16 60. 39 59. 45 MUFA 24. 40 24. 21 23. 43 24. 80 25. 45 24. 08 24. 25 24. 52 23. 55 PUFA 2. 71 2. 93 2. 97 2. 64 2. 81 2. 92 2. 88 2. 86 3. 07

Concentrazione in CLA (g/100 g di grasso) del latte di massa e della mozzarella Gruppo 0 d 500 900 0 0 Latte 0. 49 Mozzarella 0. 48 0. 44 0. 45 500 900 0 15 500 900 30 0. 42 0. 95 0. 89 0. 42 1. 66 1. 76 0. 40 0. 49 0. 89 0. 76 0. 41 0. 93

Bufale gravidee rapporto di concepimento a diversi giorni dall’inizio della prova d 0 39 90 120 Gruppo vuote gravide 0 23 2 (8. 7 %) 8 b (34. 8 %) 12 b (52. 2 %) 500 21 2 (9. 5 %) 12 a (54. 5 %) 18 a (85. 7 %) 900 15 1 (6. 7 %) 6 b (40 %)

Conclusions The Omega-lin® allow to obtain CLA concentrations in milk and mozzarella higher than those reported for buffalo milk in a previous study using fresh roughage, which were indicated by Chounard et al (1997) as the best feeds to improve the CLA formation in the rumen. In any case the Omega-lin® treatment did not influence the other fatty acids concentrations After 3 and 4 months from the beginning of the trial the buffalos fed 500 g/head/d showed higher percentage of conception (P < 0, 05)

You have to reduce milk yield!!!! We need more quality now!! ? hdf g ?