LA NUTRACEUTICA E I PRODOTTI DELL OVINICOLTURA Anna Nudda e Giuseppe Pulina, Dipartimento di Scienze Zootecniche, Università di Sassari. I PRODOTTI DEI RUMINANTI HANNO PRORPIETA NUTRACEUTICHE I prodotti di origine animale contribuiscono in maniera significativa nel fornire all uomo sostanze benefiche per la sua salute e per questa caratteristica possono essere definiti nutraceutici. Un alimento si definisce nutraceutico se contiene uno o più componenti che possono fornire un beneficio alla salute umana al di là del loro tradizionale ruolo nutritivo (Hornstra, 1999). In particolare le frazioni lipidiche del latte e della carne dei ruminanti sono quelle che suscitano maggiore attenzione, in quanto numerosi studi hanno rilevato la presenza di componenti lipidici con importanti proprietà nutrizionali e terapeutiche (Tabella 1). Tabella 1. Componenti del grasso del latte che hanno mostrato proprietà anticancerogena Acido linoleico coniugato Acido butirrico Acido vaccenico Lipidi eterei Sfingomielina Vitamine liposolubili (A, D, E, K) - la sfingomielina ha mostrato azione anticancerogena a livello intestinale (Liu et al., 2006); - le vitamine liposolubili, come la vitamina E e il β carotene sono sostanze antiossidanti e la vitamina D è importante per l assorbimento del calcio; - l acido butirrico ha azione anticancerogena; è in grado di inibire la crescita di cellule cancerogene incluse quelle della mammella e del colon (Parodi, 1999); - i MUFA (Mono Unsaturated Fatty Acid), riducono il livello di colesterolo nel sangue senza però abbassare il livello delle lipoproteine ad elevata densità (HDL) come, invece, accade nel caso dei PUFA (Ulbricht e Southgate, 1991); - acido linoleico e α-linolenico, sono acidi grassi essenziali poiché precursori dei PUFA (Poli Unsaturated Fatty Acid). L acido linoleico fa parte del complesso lipidico della membrana plasmatica mentre l α-linolenico è in grado di ridurre i rischi di disturbi neurologici, cardiaci e di tumori in adulti e bambini; - gli acidi grassi insaturi, in particolare l acido oleico sono in grado di ridurre l incidenza delle malattie cardiovascolari (Massaro et al., 1999); - l acido vaccenico (t11 C18:1), metabolizzato a CLA svolge azione anticancerogena (Banni et al., 2002); - gli isomeri dell acido linoleico coniugato, in particolare il cis-9, trans-11 e il
trans-10, cis-12, per l effetto di inibizione della carcinogenesi mostrato in animali da laboratorio (Pariza et al., 2001), e per il ruolo che svolgono nel contrastare alcune patologie tra cui obesità, arteriosclerosi e diabete. I lipidi del latte dei ruminanti stannoassumendo una crescente importanza nella dieta dell uomo nonostante il profilo acidico sia ampiamente distante da quello umano (Tabella 2); il latte dei ruminanti è caratterizzato da un maggior contenuto in acidi grassi a corta catena, un maggior contenuto in acidi grassi saturi ed un rapporto insaturi/saturi inferiore rispetto al latte di donna. Tuttavia il latte dei ruminanti, mostra un contenuto in CLA superiore rispetto al latte dei monogastrici. Tabella 2. Composizione acidica del grasso del latte (%) di diverse specie zootecniche e di donna. Acidi Grassi Capra Pecora Vacca Donna Catena corta Butirrico C4 3,00 3,63 3,32 0,4 Caproico C6 2,00 2,36 2,34 0,1 Caprilico C8 3,00 2,95 1,19 0,3 Caprinico C10 9,00 6,66 2,81 0,3 Catena media Laurico C12 5,00 3,74 3,39 5,8 Miristica C14 11,00 9,78 11,41 8,6 Miristoleico C14:1 0,12 0,17 1,4 Palmitico C16 26,00 22,49 29,53 22,6 Palmitoleico C16:1 3,00 2,61 3,38 4,0 Catena lunga Stearico C18 6,00 10,83 9,84 7,7 Oleico C18:1 20,00 25,19 27,39 36,4 Linoleico C18:2 3,10 4,17 2,0 8,3 Linolenico C18:3 1,00 2,62 1,1 0,4 Arachidonico C20:4 0,32 0,24 0,2 1,0 c9,t11 CLA C18:2 0,72 1,42 0,58 0,38 t11 18:1 CLA C18:1 1,12 2,30 0,77 Rapp.Insaturi/saturi 0,45 0,47 0,55 1,10 da McGuire et al., 1997; Nudda, 1996; Nudda et al., 2003; Secchiari et al., 2003.
Acido linoleico coniugato (CLA) L acido linoleico coniugato CLA (Conjugated Linoleic Acid; CLA), si riferisce a una classe di isomeri posizionali e geometrici dell acido linoleico con doppi legami coniugati (due doppi legami sono separati da un legame singolo). L acido linoleico è un acido grasso insaturo a 18 atomi di carbonio con due doppi legami in posizione 9 e 12 entrambi collocati sullo stesso lato della catena carboniosa cioè in posizione cis (Figura 1). Figura 1. Struttura del t-10,c-12-cla, c-9, t-11-cla, e dell acido linoleico c-9,c-12 C18:2. Le molecole mostrano l influenza dei doppi legami sulla forma delle molecole. In natura esistono diversi isomeri dell acido linoleico (Sehat et al., 1999, Dhiman et al., 2005), quelli finora identificati e caratterizzati sia nel latte (Tabella 3) che nella carne (Tabella 4) sono: 7-9, 9-11, 10-12, 11-13, 12-14 e la loro geometria può essere cis-cis, cis-trans, trans-cis e trans-trans (Tabella 3). Tra i diversi isomeri la maggiore attenzione è rivolta al cis-9, trans-11 (acido rumenico) e al trans-10, cis- 12 CLA. L isomero cis-9, trans-11 è quello biologicamente più attivo in quanto dotato di potere di inibizione della carcinogenesi, di azione immunomodulante e antiarteriosclerosi in animali da laboratorio. Il cis-9, trans-11 CLA rappresenta circa l 70-90% dei CLA totali nel latte bovino (Parodi, 1999; Chin et al., 1992; Sehat et al., 1998), ovino (Nudda et al., 2005) e caprino (Nudda et al., 2008).
Tabella 3 - Distribuzione degli isomeri del CLA nel latte dei ruminanti (Shingfield et al., 2007). Bovini Caprini Ovini cis-8, trans-10 <0.01-1.70 <0.01 NR cis-9, trans-11 65.6-88.9 62.1-75.1 80.0-80.9 cis-11, trans-13 <0.01-0.23 0.16-0.69 NR cis-12, trans-14 <0.01-1.06 0.00-0.13 1.69-1.83 trans-7, cis-9 2.63-9.49 4.57-11.7 5.96-6.08 trans-8, cis-10 <0.01-2.33 1.85-3.48 NR trans-9, cis-11 <0.01-3.93 <0.01-4.21 NR trans-10, cis-12 <0.01-1.61 <0.01-0.90 0.55-0.57 trans-11, cis-13 0.06-9.33 0.22-0.48 2.14-2.38 trans-6, trans-8 <0.01-1.40 0.12-1.91 <0.01 trans-7, trans-9 0.02-2.80 0.42-1.08 0.40-0.42 trans-8, trans-10 0.19-0.67 0.36-1.47 0.34-0.42 trans-9, trans-11 1.31-3.23 2.99-5.77 1.40-1.60 trans-10, trans-12 0.31-1.40 0.76-4.16 0.53-0.85 trans-11, trans-13 0.89-6.00 0.58-1.14 3.04-3.18 trans-12, trans-14 0.35-3.55 0.72-1.90 1.90-2.20 trans-13, trans-15 <0.01-0.16 <0.01 NR L isomero trans-10, cis-12 è coinvolto nel metabolismo dei lipidi e ha dimostrato la capacità di ridurre il grasso corporeo in topi (DeLany et al., 1999) e nell uomo (Blankson et al., 2000). Recentemente è stato trovato che questo isomero induce iperinsulinemia e insulino-resistenza nei topi (Clément et al., 2002) e insulinoresistenza in uomini obesi (Risérus et al., 2002a; 2002b).
Tabella 4 - Distribuzione degli isomeri del CLA nella carne dei ruminanti (Martins et al., 2007) Manzo (intensive) Manzo (all. Estensivo) agnello cis-9, cis-11 1.08 1.42 - cis-9, trans-11 59.89 78.35 77.31 cis-11, trans-13 1.10 0.72 0.15 cis-12, trans-14 1.21 1.35 0.64 trans-7, cis-9 12.09 9.17 8.04 trans-10, cis-12 3.79 2.12 0.22 trans-11, cis-13 1.26 1.22 6.86 trans-6, trans-8-0.23 0.04 trans-7, trans-9 15.03 0.81 0.56 trans-8, trans-10 0.37 0.38 0.37 trans-9, trans-11 1.16 2.14 2.17 trans-10, trans-12 1.04 0.59 0.74 trans-11, trans-13 0.57 1.03 1.80 trans-12, trans-14 0.55 0.48 1.10 Alla luce delle importanti proprietà nutraceutiche attribuite al CLA risulta di notevole interesse approfondire le conoscenze sul suo contenuto nel latte prodotto in Sardegna. Questo aspetto è di grande importanza, sopratutto nel settore dell industria lattiero-casearia ovina che rappresenta il settore trainante dell economia regionale. L Italia con circa 790.000 t di latte ovino e 95.200 t di formaggio (FAOSTAT, 2003) si colloca tra i primi produttori al mondo. Nell ambito del territorio nazionale, la Sardegna con circa 3 milioni di capi ovini produce più del 50% del latte ovino.
ORIGINE DEL CLA NEL LATTE E NELLA CARNE DEI RUMINANTI Il CLA presente nel latte e nella carne dei ruminanti origina principalmente dai processi di: - bioidrogenazione ruminale degli acidi grassi polinsaturi (PUFA); - sintesi endogena nei tessuti animali a partire dall acido vaccenico (VA; trans-11 C18:1). A livello del rumine il CLA è un prodotto intermedio del processo di bioidrogenazione degli acidi grassi linoleico e linolenico (Figura 1; Griinari e Bauman, 1999). La sintesi endogena del CLA coinvolge il VA, che è un altro intermedio del processo di bioidrogenazione ruminale, e il complesso multienzimatico 9-desaturasi, e rappresenta la principale via di produzione dell acido linoleico coniugato (Figura 2). Rumine Ghiandola mammaria c9,t12 C18:2 c9,t11 C18:2 Isomerizzazione c9,t11 C18:2 c9,t11 C18:2 Idrogenazione Δ9-Desaturasi t11 C18:1 t11 C18:1 Idrogenazione Δ9 Desaturasi C18:0 C 18:0 c9 C18:1 Figura 2. Schema della bioidrogenazione ruminale e della desaturasi mammaria per il passaggio del c9t11 CLA e del t11 C18:1 al latte. Origine ruminale del CLA I lipidi ingeriti con la dieta nel rumine avvengono vanno incontro a processi di lipolisi e bioidrogenazione ad opera della microflora ruminale (Harfoot, 1978; Palmquist e Jenkins, 1980; Davis, 1990; Jenkins, 1993) Lipolisi: i grassi alimentari degli alimenti, rappresentati prevalentemente da trigliceridi, nel rumine subiscono inizialmente un idrolisi dei legami estere e vengono idrolizzati ad acidi grassi liberi e glicerolo. I batteri coinvolti in questo processo sono Anaerovibrio lipolytica e Butyrivibrio fibrisolvens (Hespell e O Bryan-Shah, 1988). Anaervibrio lipolytica produce un esterasi e una lipasi (enzima extracellulare assemblato in particelle dotate di una membrana composta da proteine lipidi ed
acidi nucleici (Jenkins, 1993), e idrolizza i trigliceridi; il Butyrivibrio fibrisolvens idrolizza i fosfolipidi e i glicolipidi (Harfoot e Hazlewood, 1997). Il tasso di idrolisi è generalmente alto (>85%) ma molti fattori possono influenzarlo (Harfoot, 1981; Doreau et al., 1997), ad esempio esso si riduce quando un basso ph ruminale o la somministrazione di ionofori inibiscono la crescita e l attività dei batteri (Van Nevel e Demeyer, 1995; Demeyer e Doreau, 1999). Bioidrogenazione: in questo processo gli acidi grassi insaturi liberati dalla lipolisi vengono trasformati in forme sature dai microrganismi ruminali attraverso l idrogenazione. Le due popolazioni batteriche responsabili di queste reazioni sono indicate come popolazione A e popolazione B (Kemp e Lander 1984). La popolazione A satura gli acidi linoleico e α e γ linolenico ad acido vaccenico, e la popolazione B termina la sequenza di idrogenazione riducendo l acido vaccenico ad acido stearico (Harfoot e Hazlewood, 1988). Il primo passaggio, catalizzato dall enzima linoleico isomerasi, è l isomerizzazione del doppio legame in posizione cis-12 dell acido linoleico (cis-9, cis-12 C18:2), ad acido rumenico (RA; C18:2 cis- 9, trans-11). L enzima linoleico isomerasi si trova legato alla membrana batterica ed è molto selettivo in quanto riconosce solo dieni con una stechiometria del tipo cis-9, cis-12 di acidi grassi aventi la funzione carbossilica libera. Il secondo passaggio, che avviene con una cinetica di reazione veloce, è l idrogenazione del doppio legame cis del diene coniugato che porta alla formazione di acido vaccenico (trans-11 C18:1). Il passaggio finale è l idrogenazione dell acido vaccenico ad acido stearico (C18:0). In questo caso la cinetica di reazione è lenta, e questo consente all acido vaccenico di sfuggire al processo di bioidrogenazione, di accumularsi nel rumine per poi venire assorbito ed essere desaturato ad RA nella ghiandola mammaria per azione della 9-desaturasi. Anche i doppi legami coniugati degli acidi α-linolenico (cis-9, cis-12, cis-15 C18:3) e γ-linolenico (cis-6, cis-9, cis-12 C18:3) subiscono nel rumine una iniziale isomerizzazione con la formazione di trieni coniugati, tra cui il più importante è l acido octadecatrienoico coniugato c9,t11,c15; che con successiva idrogenazione è ridotto a VA e poi ad acido stearico (C18:0). L acido vaccenico rappresenta quindi un intermedio comune nella bioidrogenazione degli acidi α e γ linolenico e dell acido linoleico (Griinari e Bauman, 1999). Eventuali cambiamenti della popolazione batterica ruminale possono modificare il normale processo di bioidrogenazione e di conseguenza la composizione acidica del grasso del latte. Ad esempio una riduzione del ph ruminale induce variazioni nella popolazione batterica e, modifica i prodotti finali della fermentazione (Van Soest, 1994). Griinari et al., (1998) hanno evidenziato come le modificazioni dell ambiente ruminale, indotte dalla somministrazione di diete caratterizzate da un basso rapporto foraggi/concentrati si associno a variazioni del contenuto in acido vaccenico nel latte. In questa situazione il C18:1 trans-10 sostituisce il C18:1 trans-11 diventando l isomero più abbondante nel grasso del latte. Sono state proposte diverse ipotesi sui meccanismi che portano alla produzione del C18:1 trans-10 (Griinari e Bauman 1995; Bauman e Griinari 2000; 2001; 2003). La più plausibile di queste prevede l azione di una specifica cis-9, trans-10 isomerasi batterica che porterebbe alla formazione dei doppi legami coniugati trans-10, cis-12.
Quest ipotesi è confermata dal fatto che la somministrazione di diete a basso contenuto di fibra induce un aumento della concentrazione di trans-10, cis-12 CLA nel latte. Il meccanismo proposto coinvolge la cis-9, trans-10 isomerasi che porterebbe alla formazione del trans-10, cis-12 CLA come primo intermedio della conversione dell acido linoleico. Nel passaggio successivo la riduzione del legame in posizione 12 porta alla formazione del trans-10 C18:1 (Griinari, 2001). Il trans-10, cis-12 CLA sembra essere di esclusiva sintesi ruminale poiché non è stata dimostrata l esistenza di una 12 desaturasi nella ghiandola mammaria. Moosley et al. (2001) e Loor et al. (2002) hanno dimostrato con studi in vitro e in vivo che anche l acido oleico durante la bioidrogenazione ad acido stearico porta alla formazione di diversi isomeri trans del C18:1, incluso il trans vaccenico. Ciò suggerirebbe che l impiego nell alimentazione dei ruminanti di semi di oli ricchi di acido oleico, quali quelli di arachide, colza, palma e girasole potrebbe far aumentare il contenuto di CLA e TVA del latte. Sintesi Endogena del CLA Il cis9, trans 11 CLA presente nel latte dei ruminanti deriva prevalentemente dalla sintesi endogena ad opera dell enzima 9- desaturasi, a livello della ghiandola mammaria (Griinari et al., 2000) e del grasso intramuscolare e sottocutaneo (Raes et al., 2003) e solo parzialmente dalla bioidrogenazione ruminale. La distribuzione dell enzima 9- desaturasi nei tessuti varia in relazione alla specie e allo stato fisiologico dell animale. Nei ruminanti in accrescimento l enzima si trova in concentrazione maggiore nel tessuto adiposo che rappresenta il maggiore sito di conversione del TVA in CLA mentre, nei ruminanti in lattazione, il sito principale di produzione endogena del CLA è la ghiandola mammaria (Bickerstaffe e Annison, 1970; Kinsella, 1972). L azione della 9-desaturasi determina l aggiunta di un doppio legame cis tra gli atomi di carbonio, in posizione 9 e 10, degli acidi grassi su cui agisce. I prodotti principali dell attività enzimatica della 9- desaturasi nella ghiandola dei ruminanti sono i C14:1, C16:1, cis9 C18:1 e CLA prodotti dai substrati C14:0, C16:0, C18:0 e t11 C18:1, rispettivamente. In realtà nella attività di desaturazione interviene un sistema multienzimatico che include la riduttasi NADH-citocromo b5, il citocromo b5, la sintetasi Acyl-CoA e la 9-desaturasi. Sono stati proposti diversi indici per stimare l attività della 9-desaturasi: - il rapporto [substrato della 9-desaturasi]/[prodotto della 9-desaturasi] (Griinari et al., 2000); - la regressione tra cis-9 trans-11 CLA (acido rumenico) e trans-11 C18:1 (acido vaccenico) (Bauman et al., 2001); - il rapporto [prodotto della 9-desaturasi]/[ substrato della 9-desaturasi] (Lock e Garsworthy, 2003); - proposto il rapporto [prodotto della 9-desaturasi]/[prodotto della 9- desaturasi+substrato della 9-desaturasi] (Kelsey et al., 2003). Griinari et al. (1999) hanno esaminato la sintesi endogena di CLA in vacche in lattazione con l impiego di un presunto stimolatore della 9-desaturasi (retinol palmitato) e di un suo inibitore (acido sterculico): il retinol palmitato non ha influenzato la desaturazione degli acidi grassi del latte e non ha alterato la quantità di CLA, mentre l infusione di acido sterculico ha determinato una riduzione di CLA del 45% sul grasso del latte. Gli autori hanno inoltre osservato che, in seguito alla
somministrazione dell acido sterculico, la secrezione del C14:1 diminuiva del 30% evidenziando una riduzione dell attività della 9-desaturasi di circa il 70%. Sulla base dei risultati ottenuti, questi autori hanno stimato che il 64% del CLA del grasso del latte è di origine endogena. Studi successivi in vivo con l impiego di acido vaccenico marcato hanno confermato l origine endogena del CLA sia nella ghiandola mammaria dei bovini (Mosley et al., 2007) e della donna (Mosley et al., 2006).
I FATTORI CHE INFLUENZANO IL CONTENUTO IN CLA NEL LATTE La concentrazione del CLA varia nelle differenti specie di ruminanti in funzione di diversi fattori: - lo stadio di lattazione; - l ordine di parto (Kelsey et al., 2003); - la razza (Lawless et al., 2001; Secchiari et al., 2001); - l alimentazione (Secchiari et al.,2001; White et al., 2001). L alimentazione è senza dubbio il fattore che influenza maggiormente la concentrazione di CLA nei prodotti animali. Stadio di lattazione Numerosi studi hanno mostrato che il contenuto in CLA non è influenzato dallo stadio di lattazione sia nei bovini (Stanton et al., 1999; Kelsey et al., 2003; R2 < 0.08, Lock et al., 2005) che negli ovini (Tsiplakou et al., 2006). Un lavoro condotto in Irlanda (Stanton et al., 1999) è stato studiato il contenuto in CLA in funzione della stagione di parto (primavera e autunno) in allevamenti di vacche che ricevevano diete molto differenti: pascolo oppure insilato più concentrato. Questo studio ha rivelato che la concentrazione di CLA era completamente differente tra i due gruppi di animali allo stesso stadio di lattazione; la concentrazione in CLA era più elevata nel latte degli animali al pascolo rispetto a quelli alimentati con insilato, a confermare il ruolo preponderante della alimentazione. Queste osservazioni sono state confermate da Kelsey et al. (2003), che ha osservato che lo stadio di lattazione incide per meno del 2% sulla variazione del CLA nel latte..ordine di parto L ordine di parto influenza il contenuto di CLA nel latte in percentuale inferiore allo 0,3% come riportato da studi effettuati su vacche (Kelsey et al., 2003), pecore (Barbosa et al., 2003; Tsiplakou et al., 2006) e capre (Chilliard et al., 2003). Razza L influenza della razza sul contenuto di CLA nel latte è stato l argomento di studi sia su vacche (Kelsey et al., 2003; Lawless et al., 1999) che su pecore (Barbosa et al., 2003; Tsiplakou et al., 2006) e capre (Chilliard et al., 2003). Ad esempio, Kelsey et al. (2003), hanno riscontrato differenze nel contenuto di CLA tra il latte di bovine di razza Brown e Frisona (4,1 mg/g vs. 4,4 mg/g rispettivamente). Tuttavia, gli stessi autori riferiscono che questo effetto può essere considerato inconsistente in quanto l effetto razza sul contenuto in CLA nel latte incide per una quota inferiore allo 0,1%. Alimentazione Tra i fattori di variazione del CLA il tipo di alimentazione è quello che incide maggiormente (Bauman e Griinari, 2000; Chillard et al., 2000; Collomb et al., 2002).
I principali fattori alimentari che influenzano la concentrazione di CLA del latte sono l uso di integratori di fonti lipidiche, il rapporto concentrato/foraggio e l impiego del pascolo e del foraggio fresco nella dieta degli animali. Effetto dell integrazione con differenti fonti lipidiche sulla concentrazione di CLA Olii vegetali - L aggiunta di alimenti ricchi in acido linoleico, come gli olii vegetali come la soia, il girasole e il mais o in acido linolenico quali il lino aumentano la concentrazione di CLA nel grasso del latte. Studi in vitro dimostrano che elevati livelli di acido linoleico a livello ruminale, inibiscono la bioidrogenazione del trans11 C18:1 in acido stearico con il suo conseguente accumulo e la successiva desaturazione a CLA nella ghiandola mammaria (Griinari e Bauman, 1999). Chiaramente l effetto varia a seconda del tipo di olio vegetale aggiunto alla dieta. Prove sperimentali condotte somministrando razioni contenenti olio di semi di lino (4,4% sulla SS) o olio di semi di soia (4% sulla SS), hanno comportato un aumento del CLA nel grasso del latte rispettivamente di 12,4 mg/g di grasso e 15,8 mg/g di grasso (Antongiovanni et al., 2003). Oli di semi di girasole, invece, aggiunti in quantità di 300 g/d, hanno aumentato il CLA dello 0,3% (Jahreis et al., 1999). In generale, quando ai ruminanti vengono somministrati oli vegetali o semi di piante oleaginose, gli acidi grassi polinsaturi in essi contenuti vengono prontamente idrolizzati nel rumine (Secchiari et al., 2003), a meno che questi lipidi non siano protetti, ad esempio mediante incapsulazione. In generale la somministrazione di semi di piante oleaginose è meno efficace nell aumentare il contenuto di CLA e VA nel latte rispetto all utilizzo di oli vegetali non protetti, mentre i semi sottoposti a processi di estrusione o comunque trattati a caldo, evidenziano un effetto intermedio (Martin et al., 2004). Nel caso di semi interi, infatti, l olio in essi contenuto si rende disponibile a livello ruminale in maniera più graduale rispetto al caso in cui venga somministrato tal quale e in forma non protetta. Tali risultati, precedentemente riportati solo per le vacche da latte, sono stati confermati anche per le capre in lattazione, a seguito dell introduzione nell alimentazione di semi oleaginosi come il lino o il girasole e, in alternativa, gli stessi oli non protetti (Chilliard et al., 2003). I contenuti nel latte di acido linoleico, acido linolenico, acido vaccenico e acido rumenico aumentano in maniera evidente usando oli liberi nell alimentazione delle capre piuttosto che i semi, i quali rendono disponibile l olio in essi contenuto in maniera più graduale, in seguito alla rottura del pericarpo attraverso la masticazione. Olii di pesce Gli olii di pesce ricchi in PUFA a catena molto lunga (C20-C22), fra i quali il C20:5 n-3 (EPA, acido eicosapentaenoico) e C22:6 n-6 (DHA, acido docosaesaenoico) (Ackman, 1982; Givens et al., 2000), aggiunti alla razione aumentano in maniera sostanziale il contenuto in CLA nel latte (Donovan et al., 2000; Jones et al., 2000; Whitlock et al., 2002; Abu-Ghazaleh et al., 2003; Gulati et al., 2003; Rego et al., 2005). In aggiunta, la loro somministrazione comporta un aumento, seppur limitato, di EPA e DHA nel latte. L aumento di CLA in seguito alla somministrazione nelle diete dei ruminanti di oli di pesce, privi di precursori del CLA, sembra dovuto ad un effetto inibitore di questi olii sulla bioidrogenazione ruminale, col conseguente accumulo di t-11 C18:1 nel rumine. Pertanto, l incremento di CLA nel latte di animali alimentati con razioni integrate con olio di
pesce deriva principalmente dall attività della 9-desaturasi nella ghiandola mammaria sul VA di provenienza ruminale (Chilliard et al., 1999). L incremento maggiore in t-11 C18:1 rispetto a quello del CLA nel latte può essere spiegato con due ipotesi: la prima suggerisce che gli acidi grassi presenti nell olio di pesce diminuiscano l attività della 9-desaturasi nella ghiandola mammaria; la seconda, che sembra essere la più probabile, suggerisce invece che il flusso del t-11 C18:1, se di entità maggiore del 10-12% degli acidi grassi del latte, ecceda la capacità di desaturazione delle cellule mammarie (Chilliard et al., 2001). Grassi di origine animale - I grassi animali sono ricchi di acidi grassi saturi a lunga catena, in particolare quelli dei ruminanti contengono il 23-27% di C16:0; il 2-4% di C16:1; il 14-29% di C18:0; il 36-50% di c9 C18:1 e l 1-5% di C18:2, ed è stato dimostrato che se aggiunti alla razione in forma non protetta (4-5%) comportano un un incremento di acido vaccenico (da 0,9% a 1,6%; Pantoia et al., 1996) e di CLA (dallo 0,2% allo 0,5%; Chouinard et al., 1998). Il loro utilizzo nella alimentazione dei ruminanti è però proibito in seguito ai casi di encefalopatia spongiforme (BSE). Effetto del rapporto concentrato/foraggio sulla concentrazione di CLA Il rapporto foraggio concentrato nella razione è importante nel modificare la concentrazione di VA e del CLA.. E stato osservato che razioni ricche in foraggi comportano un aumento del CLA nel latte. Al contrario razioni povere in fibra e ricche in concentrati determinano una riduzione del ph del rumine e una conseguente alterazione della popolazione batterica con diminuzione della sintesi del grasso nel latte per effetto delle variazioni del processo di bioidrogenazione. Le razioni che determinano una riduzione nella sintesi del grasso del latte sono razioni che forniscono un inadeguato apporto di precursori per la sintesi ex-novo nella ghiandola mammaria, e razioni che inibiscono nella mammella una o più reazioni biochimiche implicate nella sintesi del grasso del latte. Confrontando razioni con la medesima composizione lipidica si è dimostrato che la diminuzione del ph non causa variazioni quantitative degli acidi trans C18:1; avviene, invece, una diminuzione nella sintesi di trans-11 a favore del trans-10 e un aumento nel contenuto in t10,c12 CLA anziché del c9,t11 CLA. Perciò razioni povere in fibra e ricche in concentrati alterano la proporzione degli isomeri trans a favore del t10 (Griinari et al., 1998) conseguente ritenuto responsabile della sindrome della milk fat depression (MFD) ovvero della diminuzione del grasso nel latte. Effetto del pascolo e del foraggio fresco sulla concentrazione di CLA La maggior parte degli autori è concorde nel ritenere il pascolamento su erba verde è una delle principali vie per ottenere un significativo aumento del CLA nel grasso del latte delle diverse specie ruminanti (Tabella 6). Il foraggio fresco infatti favorisce l incremento del c9,t11 CLA del latte dei ruminanti a causa dell elevato contenuto di acido linolenico presente nelle piante verdi rispetto al fieno in cui i processi di ossidazione seguenti al taglio, all essicazione e alla conservazione riducono la quantità di acidi grassi polinsaturi (PUFA).
La maggiore ingestione di acidi grassi polinsaturi che caratterizza l alimentazione verde rispetto a quella secca, potrebbe essere una valida spiegazione del fatto che le maggiori concentrazioni di CLA nel latte siano state riscontrate nella stagione in cui l alimento principale è rappresentato dal pascolo (Banni e Martin, 1998; Dhiman et al., 1999; Griinari et al., 1998; McGuire et al., 1997). La variazione stagionale in CLA e VA nel grasso del latte è legata anche alla variazione della qualità del pascolo; il contenuto di CLA, infatti, decresce all avanzare dello stadio di maturazione del foraggio (Chouinard et al., 1998b). Una indagine condotta in nove caseifici della Sardegna (Nudda et al., 2008) su formaggio ovino prelevato nel periodo da marzo a luglio, ha evidenziato che la concentrazione più elevata in CLA si riscontrava nel formaggio prodotto nel periodo di massima disponibilità quanti-qualitativa di erba da pascolo (22 mg CLA/g di grasso) mentre si riduceva con l avanzare dello stadio di maturazione dell erba (11,6 mg CLA/g di grasso). Il tasso di incremento del CLA in animali alimentati al pascolo sembra essere variabile non solo in relazione alla specie ruminante (Tabella 5) ma anche alla qualità del pascolo. Sono state riscontrate differenze nel contenuto in CLA sia per specie diverse alimentate con le stesse cotiche erbose (Nudda et al., 2003), sia per animali della medesima specie alimentati su pascoli di diversa composizione floristica (Secchiari et al., 2004). Ciò può essere probabilmente attribuito alla variazione della composizione acidica delle piante, e alle loro peculiarità a seconda delle specie. Nella tabella 7 sono riportati i contenuti dei diversi acidi grassi, che caratterizzano la composizione di diverse specie di pascolo (Clapham et al., 2005). Gli acidi grassi presenti in maggior quantità nei foraggi sono C16:0, C18:2 cis-9, cis-12 e C18:2 cis-9, cis-12, cis-15 (Clapham et al., 2005; Cabiddu et al., 2005).. Tabella 5. Contenuto di CLA (g/100 g di acidi grassi) nel grasso del latte di animali allevati al pascolo. Specie Dieta Trattamento CLA VA Bibliografia % Vacca Controllo 0,46 - Kelly et al., 1998b Pascolo 1,09 - Vacca Foraggio 50% 65% 80% 1,57 1,61 1,90 2,46 2,75 3,47 Ward et al., 2003 Vacca Pascolo 1/3 2/3 Vacca Fieno Foraggio fresco + Foraggio fresco + 100% Sego Sego Semi di lino Vacca Pascolo controllo + 20g/d CLA +40g/d CLA +80g/d CLA Pecora Pascolo Pascolo+ conc. Pecora Pascolo Pascolo su orzo verde+ conc Pascolo su loglio 0,89 1,43 2,21 0,93 1,07 1,30 1,34 1,68 1,79 2,56 2,53 1,04 0,73 1,03 1,65 2,02 2,83 2,97 3,71 3,79 4,22 4,29 1,61 Dhiman et al., 1991 Ward et al., 2003 Mackle et al.,2003 Nudda et al.,2003 Atti et al.,2006
Pecora Capra Capra Pascolo Pascolo perenne+ conc Insilato di avena libitum+ 450g/d fieno +450g/d conc Pascolo (aprile-giugno) Pascolo (aprile-giugno) Pascolo Pascolo+conc 0,24 1,58 0,49 1,08 0,48 - - Tsiplakou et al., 2006 Nudda et al., 2002 Tabella 6. Composizione acidica in differenti foraggi (media di 3 rilievi).. Foraggi Acidi Grassi (% lipidi totali) C12 C14 C16 C16:1 C18 C18:1 C18:2 C18:3 Totale Triticale 0,05 0,40 4,10 0,69 0,19 0,69 3,76 20,73 30,62 Loglio inglese 0,05 0,62 6,42 0,75 0,30 1,06 5,99 31,00 46,18 Trifoglio bianco 0,05 0,45 5,66 0,78 0,48 1,17 6,80 21,60 36,99 Cicoria 0,02 0,41 6,02 0,90 0,23 0,66 7,58 28,83 44,65 Borragine 0,01 0,30 5,42 0,50 0,58 1,40 5,07 24,80 38,09 Piantaggine 0,00 0,43 5,21 0,70 0,36 0,47 6,45 21,30 34,93 Clapham et al. (2005) La composizione del pascolo varia anche in relazione all altimetria, infatti Collomb et al., (2001 e 2002) hanno trovato differenti concentrazioni degli isomeri del CLA a seconda delle diverse altitudini, in particolare il CLA aumentava all aumentare dell altitudine. Questo andamento è stato osservato per alcuni isomeri, in particolare per il cis-11, trans-13 CLA, tanto che questo isomero è stato proposto come marcatore di origine per il latte e per la sua caratterizzazione come latte ottenuto da animali allevati al pascolo. Addis et al. (2005), hanno confrontato il profilo acidico del latte di pecore alimentate con diversi foraggi: sulla (Hedisarum choronarium), loglio annuale (Lolium rigidum Gaudin), medica polimorfa (Medicago polymorpha L.) e crisantemo coronario (Chrysantemum coronarium L.). Il contenuto di CLA è risultato maggiore nei gruppi alimentati con crisantemo coronario (2, 35%) e medica polimorfa (2,30%) rispetto a quelli alimentati con sulla (1, 25%) e loglio (1,20%). È stato osservato, inoltre, che il grasso del latte di capre che pascolavano su erbe o arbusti mediterranei (soprattutto Mirtus communis, Pistacia lentiscus, Quercus ilex e Arbutus unedo), ricchi in tannini condensati, mostrava un contenuto di VA e CLA maggiore rispetto a quello di capre che pascolavano solo su erba (Decandia et al., 2006)
Trasferimento del CLA e dell acido vaccenico dal latte ai derivati Considerando le caratteristiche nutrizionali del CLA è importante conoscere anche la relazione tra il suo contenuto nel latte crudo e nei prodotti trasformati. Questo aspetto è di grande importanza, sopratutto nel settore dell industria lattiero-casearia ovina dove tutto il latte è trasformato in formaggio. In Italia circa 790.000 t di latte ovino sono trasformati per produrre circa 95.200 t di formaggio (FAOSTAT, 2003). Alcuni autori sostengono che il contenuto di CLA nel grasso del formaggio varia con la temperatura di lavorazione (Shantha et al., 1992) ed aumenta in formaggi a lunga stagionatura (Ha et al., 1989 ; Zlatanos et al., 2002). Alcune indagini hanno evidenziato una concentrazione di CLA è più elevata nel grasso del formaggio rispetto a quella del latte (Ha et al., 1989; Banni e Martin, 1998; Prandini et al., 2001). In realtà, la concentrazione di CLA e VA nei derivati del latte è legato fortemente legato alla concentrazione di questi acidi grassi nel latte di partenza. Una indagine condotta in due caseifici del nord Sardegna (Nudda e al., 2005; Figura 3) nei quali sono stati prelevati da marzo sino a giugno campioni di latte, di formaggio e di ricotta della stessa lavorazione ha evidenziato che il contenuto medio di c9,t11 CLA e acido vaccenico decresce da marzo a giugno, mentre non sono state osservare differenze significative tra le concentrazioni di c9,t11 CLA e VA fra il latte e i suoi derivati. c9,t11 CLA (mg/100 mg FAME) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 a b a latte formaggio ricotta b c d d e 0,0 Figura 3 Variazione stagionale del c9, t11- CLA (mg/100 mg FAME) nel latte, nella ricotta e nel formaggio di pecora campionati da marzo a giugno in due caseifici del Nord Sardegna (da Nudda et al., 2005). La bibliografia citata è disponibile presso gli autori (anudda@uniss.it; gpulina@uniss.it).