IL LATTE

1. IL LATTE

2. Produzione di latte in Italia (aggiornata al 2002)

4. Cenni di Anatomia della Mammella e Fisiologia della Lattazione

5. Ghiandola mammaria/mammella: è una ghiandola tubulo-alveolare composta, posta sulla superficie ventrale dell’animale; secerne il latte.

9. Alveolo (acino): la struttura di base nella secrezione del latte; è un sacco a fondo cieco che consiste di un unico strato di cellule secernenti (epitelio ghiandolare) disposte intorno al lume. Le cellule secernenti sono circondate da una rete di cellule (mioepiteliali) contrattili, responsabili dell’eiezione lattea.

10. Lattazione: l’insieme dei processi di secrezione e rimozione del latte. Latte: un liquido bianco che contiene zuccheri, proteine e lipidi; viene secreto dalla ghiandola mammaria durante la lattazione; è destinato all’alimentazione della prole. Colostro: la prima secrezione della ghiandola mammaria dopo il parto; si caratterizza per il contenuto di immunoglobuline (anticorpi) più elevato rispetto al latte.

11. Relazioni tra lattazione e riproduzione: • Lattazione e riproduzione fanno parte di un unico processo, che permette di ottenere una nuova generazione. • L’impegno metabolico della madre non si arresta col parto, ma continua con la lattazione che costituisce spesso la fase più dispendiosa per le risorse energetiche della madre stessa. • La lattazione è un componente critico della strategia riproduttiva dell’animale ed è pertanto strettamente connesso con la fisiologia della riproduzione. • Alcuni degli ormoni coinvolti nella gravidanza sono anche responsabili dello sviluppo e del funzionamento della ghiandola mammaria.

12. Concepimento Parto Ciclo Estrale Gravidanza Lattazione SVILUPPO FETALE SVILUPPO NEONATALE { Mammogenesi Galattopoiesi Lattogenesi Progesterone Estrogeni GH e Prolattina Estrogeni Progesterone Prolattina e Glicocorticoidi

13. Composizione

14. Il latte è composto da acqua, carboidrati (lattosio), grasso, proteine, minerali e vitamine. Le caratteristiche del sistema “latte” sono molto più complesse di quelle dei suoi costituenti presi separatamente.

15. Composizione del latte in diverse specie

16. La composizione del latte non è costante ed anzi, all’interno di una stessa specie, la composizione del latte varia notevolmente: • In base al tipo genetico; • In funzione dello stadio di lattazione; • Nell’arco della stessa mungitura (colostro e latte).

17. Principali differenze costitutive tra colostro e latte

18. Acqua È il principale costituente del latte (circa l’87% nel latte bovino) ed il suo contenuto è strettamente legato a quello del lattosio. In essa, alcune sostanze si trovano in emulsione, altre in dispersione colloidale, altre infine in soluzione vera, ma non tutta l’acqua presente nel latte si comporta effettivamente da solvente. Una parte oscillante tra il 3,1 ed il 3,7 % è infatti legata alle sostanze colloidali o in emulsione (micelle di fosfocaseinato di calcio, proteine del siero, fosfolipidi etc.). L’addizione fraudolenta di acqua al latte può essere individuata con molteplici metodi (es. punto crioscopico, densità, ecc).

19. Lattosio È il principale carboidrato nel latte della maggior parte delle specie. È un disaccaride, composto da D-glucosio and D-galattosio, uniti con legame b-1,4-glycosidico. È uno zucchero caratteristico del latte, sebbene si sia rintracciato anche nei frutti di alcune piante. Ha un ruolo importantissimo nella sintesi del latte: è il composto che esercita la maggiore attività osmotica ed è quindi responsabile dell’afflusso di acqua del latte mentre questo viene prodotto. È scisso in glucosio e galattosio nell’intestino del neonato da un enzima chiamato Lattasi (o b-galattosidasi).

20. Anche altri carboidrati si possono ritrovare nel latte, ma a concentrazioni molto basse. Tra questi, si identificano monosaccaridi liberi, zuccheri-fosfato e oligosaccaridi neutri o acidi. Alcuni degli oligosaccaridi presenti avrebbero l’importante funzione di favorire lo sviluppo equilibrato della microflora intestinale. Infine, va ricordato che alcune delle proteine del latte sono glicosilate ed anche alcuni lipidi presentano porzioni di carboidrati.

21. Grasso È disperso nel latte sotto forma di globuli sferici di diverse dimensioni (da <1 a >10 mm). Essi sono essenzialmente costituiti da microgocce di gliceridi avvolte da una membrana, derivante dalla cellula alveolare mammaria.

22. Doppio strato lipidico Monostrato elettrondenso Core di trigliceridi Il globulo di grasso La particolare struttura della membrana permette ai globuli lipidici, per loro natura idrofobi, di dimorare in una soluzione acquosa sottoforma di emulsione; inoltre, la presenza della membrana garantisce ai trigliceridi protezione dalla lipolisi da parte delle lipasi del latte.

23. I principali costituenti del grasso del latte sono: trigliceridi, fosfolipidi, colesterolo, carotenoidi, acidi grassi liberi e glicolipidi.

24. I trigliceridi, che rappresentano il 97-98% del totale, determinano le proprietà fisiche del grasso del latte ed agiscono come solventi per altri lipidi e per diverse sostanze liposolubili. Il latte dei ruminanti si caratterizza per l’abbondanza di acidi grassi saturi (palmitico: C16:0 e stearico: C18:0) e acidi grassi a catena medio-corta (caprilico: C8:0 e caprico: C10:0), responsabili del sapore spiccato dei formaggi. Si ritrova una ridotta quota di acidi grassi insaturi, tra i quali l’acido oleico (C18:1) è il più abbondante. È anche possibile identificare acidi grassi a numero dispari di atomi di carbonio (C15:0 e C17:0), oltre che acidi grassi a catena ramificata, sebbene in quantità relativamente basse; questi composti derivano probabilmente dalle membrane dei microrganismi ruminali.

25. I fosfolipidi e gli steroli costituiscono due classi di componenti del grasso molto importanti per il ruolo che svolgono nell’organizzazione della membrana. Tra gli steroli il più rappresentato è il colesterolo. Le altre sostanze associate ai lipidi, quali carotenoidi, tocoferoli, xantofille, squalene, anche se tutte presenti in piccolissime quantità, hanno importanti ruoli come agenti antiossidanti e pigmentanti.

26. Proteine

27. Le caseine Le caseine si trovano disperse nel latte sotto forma di micelle. Queste sono composte da a- (as), b- e k-caseina. L’a- e la b- caseina contengono gruppi fosfato. La b- caseina è una proteina molto importante nel latte bovino mentre lo è scarsamente nel latte umano. La k-caseina (una glicoproteina) è distribuita attraverso la micella e ha la funzione di stabilizzarla e renderla solubile in acqua. Le micelle sono tenute insieme da legami ionici con il calcio: caseina - PO4-- Ca++- PO4- - caseina

28. Core idrofobico CMP Superficie ricca di k-caseina Gruppo Ca9(PO4)6

29. La coagulazione presamica (enzimatica) del latte La chimosina (caglio) è l’agente principale della coagulazione enzimatica del latte. Questo enzima scinde il legame Phe 105 - Met106 della k-caseina con la formazione di casein macropeptide (CMP) idrofilico e para-k-caseina, un peptide altamente idrofobico che rimane nella micella. A questo punto le micelle di (para)caseina iniziano ad aggregarsi a causa delle forti interazioni idrofobiche presenti. Si forma un reticolo di proteine nel quale rimangono imbrigliati anche globuli di grasso. In fine, dopo la formazione del coagulo, le caseine si riorganizzano fino alla scomparsa delle singole micelle ed ha inizio la sineresi.

30. Le principali proteine del siero Le proteine che rimangono nella fase acquosa del latte dopo precipitazione a pH 4.6 sono denominate collettivamente sieroproteine. Le principali proteine del siero sono a-lattalbumina, b-lattoglobulina e sieroalbumina. Queste proteine sono solubili in acqua, sono soggette a denaturazione termica ed hanno una buona capacità di montare. Con la denaturazione aumenta la loro capacità di ritenzione idrica.

31. Altre proteine del siero Lattoferrina(abbondante nel latte umano, scarsa nel latte bovino): ha la capacità di legare il ferro ed ha attività antibatterica e antiossidante. Lattoperossidasi: esercita attività antibatterica (streptococchi) in presenza di perossido di idrogeno. Lisozima(presente nel latte umano ed equino, assente in quello bovino): disgrega la parete dei batteri Gram+. Fosfatasi alcalina: è in grado di scindere legami “estere” dell’acido fosforico. Estremamente termolabile, è un indicatore dell’eventuale trattamento termico subito dal latte.

32. Minerali e Vitamine Il latte contiene tutte le vitamine del gruppo B e quelle liposolubili (A, D, E). Queste ultime sono associate al globulo di grasso. Il contenuto di vitamine nel latte può essere influenzato dal tipo di dieta.

33. Cellule somatiche Normalmente presenti nel latte, sono rappresentate dall’insieme dei globuli bianchi e delle cellule di sfaldamento della ghiandola mammaria. La loro concentrazione aumenta in seguito a infezioni (mastiti) o traumi a carico della mammella, e in ogni situazione di malessere (urti, lesioni, mungitura non corretta, cambiamenti di alimentazione e stress ambientali). Valori elevati di cellule somatiche peggiorano le caratteristiche del latte e la sua attitudine casearia. E’ quindi opportuno che il valore di questo parametro sia il più basso possibile, in quanto, indice della sanità della mammella e quindi della qualità del latte.

34. Carica batterica E’ l'insieme dei germi vivi contenuti in un millilitri di latte, è quindi il risultato della sua contaminazione microbica. Il valore della Conta Batterica Totale ( CBT: UFC/ml) è il parametro utilizzato per valutare le condizioni igieniche delle operazioni di mungitura e stoccaggio del latte, infatti questo esce virtualmente sterile dalla mammella e viene contaminato successivamente alla mungitura. I batteri, una volta presenti nel latte, si moltiplicano velocemente e questa velocità aumenta quando la temperatura del latte supera i 6°C.

35. Latti patologici • Le affezioni microbiche della mammella, note col nome generico di mastiti, causano modificazioni di composizione e di caratteristiche tecnologiche del latte; tali latti sono noti come latti mastitici. molti germi sono causa di mastiti, ma l’agente specifico, responsabile della malattia contagioso, è lo Streptococcus agalactiae. • In questo caso il latte assume odore sgradevole e colore giallastro fino al rossastro, per elevato contenuto di emazie (globuli rossi). Per il riconoscimento del latte mastitico si fa ricorso al test di Schalm o test CMT (California Mastitis Test).Le mastiti sono curate facilmente con antibiotici, ma tale impiego è causa di seri inconvenienti per l’industria casearia; infatti, bastano poche decine di unità di antibiotico per litro perché il latte risulti inidoneo ad essere caseificato; • ciò perché la presenza di antibiotici nel latte ne modifica la flora microbica.

36. Caratteristiche Fisico-Chimiche

37. Densità • Densità(kg/l): dipende dalla temperatura del latte e dalla sua composizione; • è normalmente compresa tra 1.027 e 1.033 kg/l a 20°C. La densità del latte dipende dalla ricchezza o povertà di tutti i componenti in soluzione e dispersione, è quindi un indice della ricchezza compositiva del latte; in genere, più è elevata, più il latte è ricco. • Conoscendo la densità del latte, ed il suo contenuto percentuale in grasso, applicando alcune formule, tra cui la più usata è la formula di Fleishmann, è possibile determinare il Residuo Secco Totale (RS o RST) e/o il Residuo Secco Magro (RSM) del latte.

38. pH: il latte è un liquido a reazione neutra o debolmente acida. Il valore a 25°C oscilla generalmente tra 6.5 e 6.7. Acidità titolabile (°SH/100ml): misura la quantità totale di funzioni acide presenti nel latte, che sono rappresentate sia dall’acido lattico che dalle caseine e dai gruppi fosfato. È un parametro molto utile in caseificazione, in quanto è fortemente influenzato dal contenuto di caseine. Punto di congelamento: influenzato dalla molarità dei soluti presenti nel latte. È generalmente compreso tra -0.512 e -0.550° C.

39. VALORE NUTRITIVO DEL LATTE In natura, il Latte (prodotto di secrezione delle ghiandole mammarie dei Mammiferi dopo il parto) è l'alimento previsto per la crescita dei cuccioli dei Mammiferi, ed il Latte di ogni specie va ad esclusivo beneficio di quella specie; questo è evidente dalla diversa composizione dei vari tipi di Latte, come vedremo in seguito.Il Latte di tutti i Mammiferi contiene, disciolti in Acqua, Zuccheri (Lattosio), Proteine, Grassi, Vitamine ed Enzimi, oltre agli Anticorpi propri della specie di appartenenza, ma la composizione del Latte differisce tra le varie specie di Mammiferi, come evidenziato dalla Tabella. Queste differenze di composizione sono veramente enormi. Si va dal Latte di focena che contiene solo il 40% di Acqua, al Latte di cavalla che ne contiene il 90%. Mentre il Latte di cavalla ha soltanto l'1.5 % di Grassi, il Latte di focena ne contiene il 46 %. La cavalla produce un Latte più ricco di Lattosio di quello dei cetacei, mentre il Latte di coniglio è il più ricco di tutti in Proteine e Sali Minerali, e così via.

40. Il Valore nutritivo del latte L'importanza del latte nell’alimentazione: esclusiva fonte di nutrimento per i cuccioli dei mammiferi. La velocità dell’accrescimento animali sotto latte varia con la specie. Ad esempio 100g di latte di coniglia contengono 11,5g di proteine e 640mg di calcio ed il cucciolo raddoppia il proprio peso nei primi sei giorni di vita, risultato che il bambino raggiunge solo dopo 6 mesi di alimentazione a base di latte umano che fornisce 1,5g/100g di proteine e 33mg/100g di calcio. Anche dopo lo svezzamento, il latte una delle più importanti fonti di calcio e di proteine (Ticca, 1992). Le proteine del latte sono costituite da caseina per l'80% e, per il rimanente 20%, da sieroproteine. La composizione di queste proteine, per la presenza nelle giuste proporzioni di tutti gli amminoacidi essenziali. Alcuni segmenti peptidici svolgono anche attività biologica anti ipertensiva, immunomodulatrice, endorfinica e anti trombica. Il latte garantisce anche un prezioso apporto di calcio biodiosponibile. La componente lipidica del latte, estremamente complessa, è costituita per il 98% da trigliceridi contenenti acidi grassi saturi e insaturi a catena lunga e da grassi saturi a catena media e corta. Una critica al latte: alta concentrazione di acidi grassi saturi e la presenza nella frazione sterolica di colesterolo, principali indiziati delle malattie coronariche. Inseriti in maniera bilanciata non creano problemi.Il latte contiene in discreta quantità vitamine idrosolubili come la riboflavina (vitamina B2) e la cianocobalammina (vitamina B12), mentre è povero di acido ascorbico (vitamina C). Sono presenti nel latte anche vitamine liposolubili come il beta-carotene (provit. A), il retinolo (Vit. A) ed il tocoferolo (Vit.E). Lo zucchero caratteristico del latte è il lattosio. Forme di intolleranza al latte dovute proprio a carenza degli enzimi (lattasi) deputati alla digestione del lattosio. Esistono forme genetiche di intolleranza, tipiche in particolare di alcune popolazioni di razza caucasica o di razza negra. Nell'adulto si tratta piuttosto di forme acquisite che possono derivare da malattie intestinali, ma anche da prolungata astinenza dall'assunzione di latte. In questo caso l'alterazione risulta reversibile e alla riassunzione graduale dell'alimento può seguire una ripresa dell'attività enzimatica (Ticca, 1992).

41. Dopo lo svezzamentonessun Mammifero continua a bere Latte, che non è cibo adatto ai bambini ed agli adulti; neppure quello della propria specie, perchè le esigenze nutrizionali dell'adulto sono differenti da quelle del lattante. Nessun Mammifero tranne l'Uomo consuma, in nessuna epoca della vita, il Latte di un'altra specie.Nel caso dell’uomo, invece, il consumo di Latte di altre specie, di mucca in particolare, è considerato fisiologico e raccomandabile, nonostante il Latte vaccino -previsto per la crescita del vitello- sia molto diverso per composizione rispetto al Latte di donna perchè:- contiene troppe Proteine: 36 gr/litro contro 9 gr/litro, -4 volte più;-contiene Proteine molto diverse: rapporto Caseina/Lattoproteine 4.5:1 contro 0.4:1-contiene poco Lattosio: 49 gr/litro contro 70 gr/litro;-presenta un rapporto Grassi Saturi/Insaturi svantaggioso;-contiene una percentuale di Calcio troppo elevata: 1170 mg/litro contro 340 mg/litro;-presenta un rapporto Calcio/Fosforo svantaggioso: 1.3:1 (Latte vaccino) contro 2.4:1 (Latte umano);-contiene troppi Sali Minerali: 7 gr/litro contro 2 gr/litro. unque, ad ogni Mammifero il proprio Latte, ed a questa regola deve adeguarsi anche l'Uomo.

42. Il “problema” del colesterolo Alti livelli di colesterolo nel sangue (ipercolesterolemia), (James, 1990), rappresentano un serio rischio di malattie delle coronarie e del cuore e, negli ultimi anni, è stata dedicata sempre maggiore attenzione allo studio delle correlazioni esistenti tra dieta e livelli di colesterolemia totale, HDL, LDL. Il colesterolo è tuttavia una sostanza di importanza fondamentale nel nostro metabolismo, è il precursore di numerosi ormoni, della vitamina D e degli acidi biliari ed è sintetizzato dall'organismo in quantità che vanno dagli 800 ai 1500mg. La sintesi endogena si sintonizza, in un soggetto sano, con l'assunzione alimentare ed aumenta o diminuisce al diminuire o all'aumentare di questa. Quando l'equilibrio non è perfettamente "sincronizzato" si arriva alla ipercolesterolemia. Cerchiamo comunque di capire quale possa essere il ruolo dei prodotti caseari nel determinare l'apporto dietetico di colesterolo. Secondo l’indagine effettuata a livello nazionale nel periodo 1994-96 (Turrini et al., 2001), i prodotti lattiero-caseari consumati in Italia contribuiscono al 10% del livello consigliato come valore massimo per il colesterolo (300mg/die) (Pizzoferrato & Manzi, 2000). Il ruolo di principale responsabile della ipercolesterolemia attribuito ai prodotti caseari è quindi probabilmente usurpato. Altro aspetto legato alla chimica del colesterolo. Il colesterolo è una molecola stabile ma, in particolari condizioni di trattamento industriale o di conservazione, seguendo meccanismi di reazione di tipo radicalico, può formare un numero elevatissimo di composti ossidati (Smith, 1987). Prodotti di ossidazione osservati in vari alimenti di origine animale, trasformati e conservati, in particolare prodotti a base di uova, carne e prodotti ricchi di grasso, ma anche il latte..In genere, quando un alimento subisce un'ossidazione, le modifiche a carico degli acidi grassi individuate grazie allo sviluppo di aromi sgradevoli. L’ossidazione del colesterolo è invece più subdola e non produce alcun “segnale” così facilmente rilevabile.

43. Meccanismi di difesa contro l’ossidazione • Negli alimenti e nell'organismo umano, esistono dei meccanismi di difesa contro le reazioni ossidative. • Iil latte contiene circa 2000 molecole cosiddette "minori" (Guimont et al., 1997), che possono presentare un'attività biologica particolare: • alcunesono in grado di favorire l'utilizzazione fisiologica di nutrienti essenziali (es. sali minerali), • altre sono ormoni, enzimi, fattori di crescita, • altre ancora sono in grado di esercitare una azione antinfiammatoria e antiossidante. • Molte di queste sostanze presenti nel sangue degli animali e tramite il sangue trasferite al latte. • Tra le molecole bio-attive fornite dal latte, gli antiossidanti presentano proprio queste caratteristiche. • Alcuni di questi composti possono agire infatti a livello “merceologico”, garantendo una maggiore conservabilità e stabilità del prodotto, • ma anche a livello “fisiologico” in quanto continuano ad esercitare questa loro peculiare attività anche all’interno dell’organismo umano, dopo l’ingestione.

44. Antiossidanti nel latte • In realtà un gruppo molto eterogeneo di molecole chimicamente diversificate. Esistono antiossidanti di origine proteica come • -la lattoferrina (Shinmoto et al., 1992), • -i peptidi del siero (Colbert & Decker , 1991), • -i peptidi caseinici (Schlimme & Meisel, 1997) • -ed alcuni amminoacidi come arginina, metionina, la taurina, la glicina, l'istidina ed il triptofano con i suoi metaboliti serotonina e melatonina (Cestaro, 1994). • Gli antiossidanti di origine glucidica sono rappresentati da alcuni oligosaccaridi presenti nel latte e contenenti un composto anionico, l’acido n-acetil-neuramminico o acido sialico, dotato di spiccata attività antiossidante per la capacità di chelare stabilmente il ferro (Cestaro, 1994). • Tra gli oligoelementi antiossidanti del latte importanti sono il selenio, attivatore della glutatione perossidasi, il calcio per le sue proprietà ipotensive ed antistress (Hamet, 1997) e lo zinco, in grado di attivare la superossido dismutasi e di inibire l’attività pro-ossidante del ferro (Cestaro, 1994).

45. Vitamine antiossidanti • Le più importanti vitamine con attività antiossidante sono la vitamina C e la vitamina E. • La vitamina C, la cui forma principale è l’acido ascorbico idrosolubile, è in grado di bloccare i radicali liberi e numerose specie reattive dell’ossigeno in fase acquosa (Giammarioli et al, 1998). • La vitamina E è costituita da un gruppo di sostanze liposolubili (4 tocoferoli e 4 tocotrienoli) che agiscono donando un atomo di idrogeno ed interrompendo in questo modo la catena di reazioni di ossidazione. • Sia la vitamina C che la vitamina E sono presenti nel latte, anche se in quantità non elevatissima. • Presente solo nel latte vaccino è invece il beta carotene, precursore della vitamina A e antiossidante in fase lipidica. La sua efficacia risiede soprattutto nella capacità di dissipare, grazie alla sua struttura molecolare, il surplus di energia del radicale libero. L’energia in eccesso viene dispersa sotto forma di calore senza danneggiare la molecola del carotenoide che è quindi riutilizzabile per una nuova efficace azione antiossidante (Stahl, 1996).

46. CLA e latte Di particolare attualità lo studio di un gruppo di acidi grassi (CLA) costituito da una miscela di cis e trans isomeri dell’acido linoleico coniugato. I CLA sono generalmente presente nei grassi alimentari, ma il grasso degli animali ruminanti e quindi il latte ed i formaggi derivati, ne contengono più elevate concentrazioni, soprattutto di animali al pascolo. Le proprietà anticancerogene ed antiossidanti di queste sostanze sono ormai da alcuni anni oggetto di studio (Parodi, 1997). In particolare nel latte è soprattutto presente il 9cis, 11trans isomero dell’acido linoleico considerato uno degli isomeri più attivi (Gurr, 1995). Prodotti caseari interpretati non solo come fonte di nutrienti di elevato valore biologico, ma anche di micro costituenti caratterizzatida "funzioni" fisiologiche specifiche che vanno oltre quella prettamente nutrizionale: ovvero, secondo la terminologia più recente, come fonte di ingredienti "funzionali”.

47. Controlli di filiera e cause di variazione della qualità • Allevamento (specie, tipo genetico, età, stato sanitario, alimentazione, tecniche e igiene alla mungitura, ambiente, tecniche somministrazione alimenti, clima, refrigerazione, ecc. ). • Caseificio (igiene, tipi di caglio, tipo di somministrazione calore, stagionatura, maturazione, trasporto, catena del freddo, ecc.) • Negozio • Consumatore