Benoît Graulet*†
*INRA, UMR1213 Herbivores, Centre INRA de Clermont-Ferrand/Theix, F-63122 Saint-Genès-Champanelle, France
† Université de Clermont, VetAgro Sup, UMR Herbivores, F-63000 Clermont-Ferrand, France

 

Spunti di riflessione

  • Soddisfare i fabbisogni vitaminici è ancora un problema di salute pubblica mondiale, soprattutto se prendiamo in considerazione le assunzioni sub-ottimali di tipo cronico. Contrariamente a quanto si crede, buona parte della popolazione è a rischio e questo rischio dipende principalmente dalle abitudini alimentari umane che sono correlate, a loro volta, con l’età, la fisiologia, la stagione, l’area geografica di appartenenza, lo stato sociale ed economico e anche i comportamenti culturali.
  • Il latte bovino contiene le 13 tipologie di vitamine conosciute e, come componente usuale della dieta umana, fornisce un contributo significativo all’assunzione della dose di riferimento (RI) degli adulti, per molteplici tipologie di vitamine come il Retinolo ( vitamina A : dall’11% al 16 %), il Calciferolo (vitamina D: dal 17% al 50%), la Riboflavina (vitamina B2: dal 32% al 46 %), l’Acido Pantotenico (vitamina B5: dal 17 al 21%) e la Cobalamina (vitamina B12: dal 42 al 56%), in linea con i valori di riferimento per il latte fresco provenienti dall’ USDA (Dipartimento dell’Agricolture degli Stati Uniti).
  • Nelle società Occidentali il latte bovino e i latticini sono i principali fornitori coinvolti nell’apporto di retinolo, calciferolo, riboflavina, acido pantotenico e acido folico (B9) per la dieta umana. L’alto potere nutritivo e il relativo basso costo del latte e dei suoi derivati li rendono un‘invitante fonte di vitamine specialmente per quelle popolazioni economicamente svantaggiate che non possono avere accesso a diete più varie.
  • I fattori, in particolare di origine alimentare, che possono o meno agire direttamente sulle concentrazioni di vitamina nel latte delle specie allevate per questa produzione, devono essere chiariti al fine di proporre dei sistemi di allevamento che promuovono la produzione di latte con un miglior valore nutrizionale; questo viene definito come “latte ideale” in base al suo contenuto di vitamine.

Parole chiave: salute del consumatore, latticini, micronutrienti, ruminanti, requisiti

Introduzione

Il genere umano si troverà ad affrontare una grande sfida nei prossimi decenni. La popolazione mondiale sta aumentando, soprattutto in Asia, e la domanda di cibo, in particolare per i prodotti di origine animale, comincerà ad aumentare simultaneamente. Allo stesso tempo anche le preoccupazioni a carico dell’ambiente stanno aumentando e spesso viene chiamato in causa e sottolineato il ruolo negativo che sembrano avere gli allevamenti. La sostenibilità dell’agricoltura, e in particolare quella dell’allevamento, sembra essere un obiettivo difficile. Tra le altre sfide, l’agricoltura deve competere nell’utilizzo dei terreni coltivabili e per la produzione di cibo sia per gli animali che per gli esseri umani. Per rispondere a queste sfide, l’impatto ambientale dell’allevamento e dell’agricoltura in generale si dovrà ridurre, mentre il successo e l’efficienza delle produzioni dovrà aumentare. A queste condizioni, la condivisione delle risorse alimentari è importante, ma l’accesso al cibo con una densità nutrizionale ottimale è fondamentale per poter soddisfare le esigenze nutrizionali della popolazione mondiale. L’apporto vitaminico deve essere preso in considerazione quando parliamo di densità nutrizionale degli alimenti e per l’assunzione di alcune vitamine sembra essenziale il consumo di prodotti di origine animale, come vedremo in questo articolo. Nella prima parte verranno riassunte le diverse vitamine e la conoscenza attuale del loro valore nutrizionale. Verrà poi esaminato il ruolo del latte dei ruminanti, in particolar modo di quello bovino, verrà fatta particolare attenzione sulle dosi giornaliere consigliate in alimentazione umana e saranno prese in considerazione anche le variazioni naturali della concentrazione di vitamine nel latte.

Valore nutritivo del consumo di vitamine

Attività Biologica delle vitamine a livelli molecolari e fisiologici

Ci sono 13 diverse vitamine conosciute, divise in 2 gruppi in base alla loro solubilità; la vitamina A (Retinolo), la vitamina D (calciferolo), la vitamina E (tocoferolo) e la vitamina K (fillo- e menachinone) sono liposolubili mentre le otto vitamine del gruppo B e la vitamina C (acido ascorbico) sono idrosolubili (Tabella 1). Le vitamine sono state inizialmente identificate come fattori che avevano proprietà biologiche essenziali necessarie a concentrazioni molto basse. Queste non possono essere sintetizzate dagli uomini e di conseguenza devono essere introdotte con la dieta; la mancanza di vitamine può portare a delle specifiche patologie come, ad esempio, lo scorbuto, dovuto a carenza di vitamina C. Le vitamine sono state quindi inizialmente classificate secondo questi aspetti piuttosto che in base alla loro struttura molecolare (per formula dettagliata vedere Graulet e al.,2013), alle loro attività biologiche specifiche o al loro meccanismo d’azione. Proprio in termini di meccanismo d’azione possiamo riconoscere tre principali andamenti.

Le vitamine A e D hanno un’attività ormone-simile, in grado di regolare l’espressione di numerosi geni attraverso specifici recettori nucleari (come gli ormoni steroidei e tiroidei). La vitamina A (retinolo e suoi rispettivi composti, acido retinoico e 11-cis-retinaldeide) è stata, e rimane tutt’oggi, l’oggetto maggiormente studiato  poiché la sua deficienza, a livello nutrizionale, è ancora un grande problema di salute pubblica in tutto il Mondo (Blaner, 2013). Di conseguenza, le sue proprietà biologiche, il suo meccanismo d’azione (sia a livello cellulare che molecolare), il suo metabolismo e la sua regolazione sono ben documentati e molti di questi aspetti sono stati anche recentemente revisionati (Al Tanoury e al., 2013; O’Byrne e Blaner,2013). Riassumendo brevemente, i retinoidi, come il retinale, hanno un ruolo importante e ben conosciuto a livello della vista; attraverso il controllo dell’espressione di numerosi geni target che usano percorsi recettoriali nucleari, l’acido retinoico è coinvolto nello sviluppo e nella crescita a livello embrionale, fetale e post-natale, nell’immunità e nel mantenimento delle barriere epiteliali così come sono stati recentemente individuati ruoli correlati al funzionamento del sistema nervoso e del metabolismo energetico (Al Tanoury e al.,2013).

Tabella 1. Assunzioni di riferimento delle vitamine con la dieta, principali attività biologiche, conseguenze e prevalenza del deficit vitaminico e popolazioni più a rischio (fonti: Graulet e al., 2013; FAO/WHO, 2001).†


*I dati forniti sono dose giornaliera raccomandata (RDA) per le vitamine A, B1, B2, B3, B6, B9, B12, C ed E e l’apporto adeguato (AI) per le vitamine B5, B8, D e K.
†Bambini sono considerati dalla nascita agli otto anni di età e gli adulti sono maschi o femmine (non gravide e non in allattamento) con un’età che va dai nove anni fino oltre i settanta.
§Espresso in equivalenti di retinolo

Come per la vitamina A, anche l’interesse per la vitamina D è spinto dalle nuove conoscenze sul suo meccanismo d’azione, non solo a livello dell’omeostasi minerale (in ossa, intestino e reni), ma anche per la sua azione diretta sul sistema endocrino, agendo tramite il recettore per la vitamina D (VDR), presente in tutti i tessuti. Il termine vitamina D include più di 30 composti della famiglia del calciferolo che ha come suoi principali precursori, l’ergocalciferolo (sottofamiglia D2) e il colecalciferolo (sottofamiglia D3). Questi sono entrambi prodotti, sotto l’azione delle radiazioni solari, da miceti, lieviti e alcune piante (per quanto riguarda l’ergocalciferolo) o nella cute degli animali (per quanto riguarda il colecalciferolo). L’ergo-calciferolo e il colecalciferolo sono dei pre-ormoni e necessitano di essere convertiti mediante un’idrossilazione per divenire del tutto attivi, prima nel fegato, dove diventano 25-idrossivitaminaD, e poi nel rene, dove diventano 1,25-diidrossivitaminaD (Tripkovic e al .,2012). Le forme attive regolano l’espressione di numerosi geni mediante il VDR, un fattore di trascrizione nucleare (DeLuca,2004). I geni target della vitamina D più conosciuti influiscono sull’omeostasi del calcio (e del fosforo), a livello dell’assorbimento intestinale, sulla mineralizzazione ossea e sul riassorbimento renale. Comunque, ad oggi, si è accertato che il VDR è presente in quasi tutte le cellule e organi e che è coinvolto in molte funzioni principali come l’immunità, il metabolismo, la funzione cardiovascolare, la riproduzione e la resistenza muscolo scheletrica (Pludowsky e al., 2013).

Le vitamine C ed E sono i principali antiossidanti naturali, nelle loro rispettive matrici, a causa della loro capacità di intrappolare i radicali e di scambiare elettroni o atomi di idrogeno; proteggono quindi gli altri componenti presenti nelle cellule e nei fluidi biologici dai processi di ossidazione e perossidazione. I rischi ossidativi provengono dagli ossidanti e dai radicali prodotti naturalmente dai mitocondri, dai perossisomi, dal citocromo P450 e dai fagociti che hanno un’importante ruolo nei processi di ossidazione (Bramley e al., 2000). Negli animali la più importante forma attiva della vitamina E è l’a-tocoferolo (Traber,2013). Essendo una componente liposolubile, l’a-tocoferolo è localizzato nelle membrane cellulari e negli envelope delle lipoproteine garantendo protezione agli acidi grassi polinsaturi (PUFA) circostanti dal danno ossidativo. La vitamina E esercita la sua attività antiossidante spazzando via i radicali dei lipidi e/o andando a stoppare le reazioni della catena ossidativa, così facendo favorisce le corrette funzioni delle cellule del corpo e delle lipoproteine, agendo anche sulla fluidità delle membrane che è particolarmente importante per i segnali di trasduzione di membrana in numerosi processi biologici (Bramley et al., 2000). La vitamina C possiede un’azione complementare in quanto favorisce la riduzione della forma ossidata dall’alfa-tocoferolo (Bramley et al., 2000; Getoff, 2013). Esercita inoltre le sue proprietà antiossidanti agendo come cofattore enzimatico, soprattutto per alcune di-ossigenasi ferro dipendenti coinvolte nelle sintesi del collagene, nell’angiogenesi, nella sopravvivenza cellulare, nel metabolismo del glucosio, nell’omeostasi del ferro e in numerose altre funzioni (Du et al., 2012). La vitamina E e la vitamina C condividono una proprietà comune basata sulla loro capacità di trasferire elettroni. Inoltre, per quanto riguarda queste due vitamine, i composti assorbiti a livello del tratto digerente sono biologicamente attivi e non necessitano di trasformazioni, come la bioattivazione, per soddisfare le loro funzioni.

Come l’acido ascorbico, le vitamine del gruppo B e la vitamina K sono cofattori enzimatici ma, a differenza della vitamina C, queste devono essere molecolarmente attivate (tranne la Biotina) per svolgere le loro funzioni. La vitamina K, dopo la riduzione ad idrochinone, agisce come un cofattore della g-glutamil-carbossilasi, enzima che compie la conversione molecolare di residui di glutammato in g-carbossi- glutammato durante il processo secretorio di alcune proteine, permettendo la loro attivazione post-trasduzionale. Queste proteine sono principalmente coinvolte nell’ emostasi (fattori della coagulazione) e nell’omeostasi del Calcio (osteocalcina, proteina Gla di matrice) ma, alcune di esse, sono fattori in grado di regolare l’apoptosi cellulare (GAS-6), i segnali di trasduzione o i fattori di crescita (Graulet et al., 2013). Il termine “vitamine B” raggruppa otto differenti famiglie, ognuna delle quali è costituita da composti correlati molecolarmente (Tabella 1). Queste vitamine sono attivate attraverso molteplici processi: fosforilazione per la famiglia della tiamina e delle piridossine; aggiunta di un nucleotide per cobalamina, riboflavina, niacina e acido pantotenico; e, per quanto riguarda l’acido folico, riduzione e deconiugazione del glutammato. Le vitamine del gruppo B sono cofattori enzimatici che agiscono spesso come gruppi prostetici, essenziali per un efficiente metabolismo cellulare degli acidi grassi, degli aminoacidi, dei carboidrati e della produzione di energia, della sintesi dei gruppi eme e degli acidi nucleici e dello stato antiossidante (Tabella 2). Detto questo è quindi evidente che le vitamine sono essenziali per la vita poiché mantengono la cellula attiva e favoriscono l’intero funzionamento del corpo.

Tabella 2. Coinvolgimento delle vitamine B nelle principali vie metaboliche.*

Assunzione di vitamine e salute umana

Per la maggior parte di queste vitamine, le Dosi Giornaliere Raccomandate (RDA; Consiglio Nazionale di Ricerca, 1997, 1998, 2000, 2001) proposte, sono considerate in grado di soddisfare tra il 97 e il 98 % delle esigenze della popolazione (in base a età, genere e, per quanto riguarda le donne, anche allo stato fisiologico). Tra tutte le diverse tipologie di vitamine i fabbisogni possono comunque variare, si va da diversi microgrammi al giorno per le vitamine B12 e D fino a diverse decine di milligrammi al giorno per la vitamina C (Tabella 1). Le dosi raccomandate possono variare in base all’età e generalmente raggiungono valori massimi dopo la pubertà, quando la statura tende a stabilizzarsi. Tuttavia, se ci riferiamo al peso corporeo, i requisiti sono nettamente maggiori nei neonati, nei bambini e negli adolescenti piuttosto che negli adulti.

Malgrado i Programmi dell’UNICEF, la carenza di vitamina A rimane ancora una grande preoccupazione. Il suo deficit è di gran lunga il più comune ed è stato stimato che 3 milioni di bambini sviluppano annualmente la xeroftalmia, mentre le stime aumentano a 250 milioni se si considerano le carenze subcliniche rilevate con le analisi del sangue (FAO/WHO, 2001). I soggetti a rischio sono i bambini al di sotto dei tre anni di età perché questo è un periodo di rapida crescita associato al cambio di alimentazione (dall’allattamento al seno si passa ad altri cibi che potrebbero non essere una buona fonte di vitamina A) e alla comparsa di gravi infezioni. Fattori non trascurabili nella deficienza di vitamina A sono il consumo prevalente di questo tipo di vitamina come carotenoidi, a partire da una dieta a basso contenuto di grassi che ne limita l’assorbimento, o il passaggio stagionale da una dieta ricca di energia e di macronutrienti, che favoriscono la crescita del bambino, ad una dieta invece più ricca di frutta (come i manghi) che contengono alte concentrazioni di β-carotene (FAO/WHO, 2001).

Deficienze sub-cliniche di vitamina B sono ancora un problema di salute pubblica in alcune parti del Mondo, soprattutto in Asia e Africa, e sono dovute ad una scarsa qualità della dieta, soprattutto in termini di apporto di micronutrienti. Analogamente, la carenza di vitamina C colpisce le persone che non consumano un quantitativo giornaliero sufficiente di frutta e verdura. Le popolazioni sfollate e i rifugiati che vivono nei campi profughi sono i più suscettibili nello sviluppare delle carenze vitaminiche a causa del consumo di alimenti a base di cereali non fortificati con micronutrienti. Le carenze di vitamine B colpiscono soprattutto i bambini allattati al seno le cui madri consumano delle diete inadeguate e carenti. Inoltre, nonostante la sua ampia distribuzione negli alimenti, la carenza di folati (o il loro stato non ottimale) è piuttosto comune a causa di una relativamente bassa assunzione associata a perdite significative durante la raccolta, lo stoccaggio, il trattamento o la cottura dei cibi. Come per le altre vitamine anche la richiesta di folati aumenta durante la gravidanza e l’allattamento; comunque far fronte alla richiesta di folati è particolarmente importante all’inizio della gravidanza per un adeguato sviluppo cellulare embrionale e poi per un ottimale sviluppo tissutale nel feto. L’aumento precoce della necessità di folati in gravidanza, ha portato ad una politica di integrazione degli alimenti in 42 paesi in America (USA, Canada, Messico e quasi tutti i paesi del Sudamerica) e in Arabia, ma non in Europa dove il rapporto rischio/beneficio per quanto riguarda gli alimenti fortificati con acido folico è tutt’oggi molto dibattuto ( Food Safety Authority of Ireland, 2006). Comunque, studi recenti, condotti dopo alcuni anni di fortificazione obbligatoria dei cibi con acido folico, hanno messo in evidenza la necessità di un approccio più integrato al fine di evitare effetti dannosi  dovuti a cross-relazioni tra vitamina B9, B6 e B12 nel metabolismo del carbonio (Selhub e Paul, 2011). Altri fattori di rischio, che influiscono sulla deficienza di vitamina B, sono patologie intestinali che possono portare ad un malassorbimento della vitamina stessa tra cui infezioni da ancylostomatidae (vit. B1 e B6), Morbo di Crohn (vit. B3), anemia perniciosa (vit. B12) e alcolismo cronico (vit. B1, B2 e B3) ma può essere significativa anche l’età, le persone anziane infatti sono più predisposte a sviluppare carenza di vitamina B1, B2 e B6 (FAO/WHO, 2001).

Aumento dell’assunzione di vitamine attraverso il consumo di latte

Coprire i fabbisogni vitaminici nell’uomo è sicuramente uno dei più grandi problemi di salute pubblica mondiale. Molteplici soluzioni sono state proposte, come i supplementi vitaminici all’interno dei cibi o lo sviluppo di nuovi alimenti con valori aggiunti di vitamine come il Golden Rice che doveva fornire un supplemento di Provitamina A (carotenoidi). Una dieta varia, con una certa energia nutrizionale, può fornire un buon quantitativo di vitamine, ma non sempre è possibile accedere a certe tipologie di diete e questo dipende soprattutto dalla posizione geografica, dalla stagione, dalla situazione economica, dai comportamenti socio-culturali e dall’età.

Tabella 3. Contributo del latte bovino ai valori di assunzione di riferimento delle vitamine.*

*Valori stimati per il consumo di una tazza (250 ml) di latte bovino senza supplementi in base alla concentrazione di riferimento 01077 (latte intero al 3.25% di grasso) dell’USDA (2009), non ci sono dati disponibili sulla concentrazione di Biotina nel latte. Notare che nelle ultime pubblicazioni questo riferimento è per il latte bovino con aggiunta di vitamina D.
†RDI= assunzione giornaliera richiesta.
‡Vitamina A è espressa in retinolo equivalenti (RAE).
§Vitamina B3 viene data in niacina equivalenti (NE).
¶Vitamina B9 è fornita in folati equivalenti della dieta (DEF).

Il latte come fonte di vitamine nell’alimentazione umana

Il latte e i latticini possono essere considerati delle fonti affidabili di vitamine poiché contengono tutte e 13 le diverse tipologie (tabella 3). Le concentrazioni nel latte bovino possono variare: si va da 1 fino a diverse migliaia di microgrammi/L per le vitamine C, B5 e B3; diverse centinaia per le vitamine A, B1 ed E; poche decine per la B9 e meno di 10 microgrammi/L per le vitamine D e B12 . Inoltre, il latte è, più o meno, disponibile durante tutto l’anno, il suo costo è relativamente basso e generalmente è considerato un alimento che gode di buona fama in tutto il Mondo. Il latte è una componente essenziale dell’alimentazione umana soprattutto dopo la nascita e durante l’infanzia; ma anche negli adulti il consumo di latte e latticini rimane significativo, a partire dai 180 kg/anno di latte consumato pro capite in Islanda o Finlandia, fino ad arrivare ai 50 kg/anno pro capite in Cina o Giappone (Haug e al., 2007). Nonostante l’immagine negativa associata alla presenza (nel latte e nei suoi derivati) di acidi grassi saturi, numerosi studi recenti, che si sono focalizzati sulla concentrazione di micronutrienti presenti in prodotti alimentari e sulle abitudini alimentari delle popolazioni in Francia (Coudray, 2011), Paesi Bassi (Vissers et al., 2011), o negli Stati Uniti (Drewnowski, 2011), concordano sul fatto che il latte e i prodotti lattiero-caseari sono delle buone fonti di vitamine e sono tra i principali fornitori di vitamina A, D, B2, B5, B9 e B12 per l’alimentazione umana. Inoltre, il buon valore nutritivo e il costo relativamente basso di latte e latticini, li rendono fonti importanti di nutrienti (tra cui vitamine) anche per le popolazioni economicamente più svantaggiate, sia nelle società occidentali che nei paesi in via di sviluppo, in quanto “forniscono il maggior numero di sostanze nutritive al minor costo” (Drewnowski, 2011). I risultati osservati sopra si riferiscono soprattutto al latte bovino ma sembra che ci siano alcune differenze tra le diverse specie lattifere. Il latte bovino è quello che viene studiato da più tempo (per quanto riguarda il contenuto vitaminico) e i dati raccolti sono più completi rispetto a quelli sul latte di altre specie. Bovine, capre e pecore producono l’87% del latte mondiale ma altre specie da latte, come i camelidi, possono avere un impatto significativo soprattutto in alcune aree geografiche aride o semi-aride (Medhammar e al., 2012). Un insieme di dati raccolti in letteratura indicano che il modello generale della concentrazione di vitamine del latte è abbastanza simile per tutte le specie (a partire dalle concentrazioni di vitamina C, che è la più elevata, fino alle vitamine B12 e D che sono le più basse) anche se, per alcune vitamine, esistono delle differenze tra le diverse specie da latte (Graulet e al., 2013). Infatti il latte di capre e pecore è ricco di vitamina A, come quello bovino, e il latte di pecora sembra essere ancora più ricco di vitamine rispetto a quello di altri ruminanti, specialmente rispetto a quello di vacca. Il latte di capra è particolarmente povero di vitamina B9 , tanto che ha portato allo sviluppo della cosiddetta “anemia da latte di capra” che è caratterizzata da una bassissima concentrazione di folati nel plasma di neonati nutriti con una dieta basata esclusivamente sul latte di capra (Park e al., 2007). Inoltre, il latte di capra sembra essere più povero anche di vitamina D ed E se messo a confronto con quello di altre specie. Il latte di dromedario è particolarmente ricco di vitamina C ed A che sono molto importanti  per l’alimentazione umana in quelle zone dove la verdura e la frutta non sono facilmente reperibili. Al contrario, è segnalato che il latte di bufala è 10 volte più ricco in vitamina B6 e 2 volte più ricco in vitamina B3 e vitamina E ma è molto più povero di vitamine B2, B5 e B9 rispetto al latte di vacca (Medhammer e al., 2012). Questi confronti devono essere presi in considerazione con cautela, a causa del basso numero di dati originali presenti per la maggior parte di queste specie. Inoltre, nella maggior parte degli studi, lo stato di nutrizione e quello fisiologico degli animali in lattazione non sono stati considerati e questo può portare ad avere dei pregiudizi quando si fanno confronti tra le specie. Le conoscenze sugli effetti della composizione della dieta o sullo stato fisiologico degli animali in lattazione, per quanto riguarda la concentrazione di vitamine nel latte, provengono essenzialmente da studi messi a punto sulle bovine e non possono essere applicate alle altre specie da latte senza effettuare degli ulteriori studi.

Aumento del contenuto vitaminico nel latte

L’importanza di fattori come la dieta somministrata agli animali o il loro stato fisiologico sulla concentrazione vitaminica del latte non è ancora comunque ben definita. Per raggiungere l’obiettivo finale di offrire, alla maggior parte delle persone e per tutto l’anno, un latte con concentrazioni vitaminiche naturali ottimali, è necessaria l’identificazione dei principali fattori che determinano questa variabile. È molto probabile che una certa tipologia di allevamento non favorirà allo stesso tempo tutte le concentrazioni vitaminiche; tuttavia, una certa unanimità potrebbe essere ottenuta per poter ottenere il “latte ideale“, prendendo in considerazione sia i principali fabbisogni vitaminici per l’alimentazione umana che l’importanza del latte e dei latticini per l’apporto vitaminico, oltre alla la possibilità di modulare queste concentrazioni vitaminiche nel latte.

L’aumento del contenuto vitaminico nel latte bovino dovrebbe essere realizzabile soprattutto attraverso modificazioni nella composizione della dieta. Le differenze nelle concentrazioni lattee di retinolo, β-carotene e α-tocoferolo sono associate principalmente, e direttamente, alle assunzioni giornaliere di queste vitamine da parte degli animali e, in misura minore, indirettamente alle differenze nel contenuto di grassi nel latte. E’ stata infatti osservata una correlazione tra l’assunzione con la dieta di β-carotene e vitamina E da un lato e, dall’altro, una correlazione tra la concentrazione nel plasma di β-carotene, retinolo e α-tocoferolo e/o la secrezione di grassi nel latte (Nozière e al., 2006;Calderòn e al., 2007). Il rapporto tra l’ingestione di β-carotene o α-tocoferolo e la concentrazione nel latte di β-carotene, retinolo o α-tocoferolo è di tipo lineare (e comunque la correlazione tra assunzione e secrezione di β-carotene nel latte era lineare solo per contenuti dietetici tra lo 0 e i 60 mg/kg di Sostanza Secca). A concentrazioni dietetiche maggiori, il contenuto di β-carotene nel latte raggiunge un plateau suggerendo così una saturazione nel trasferimento dal plasma al latte. Cambiamenti sulle quantità ingerite di carotenoidi e vitamina E spiegano le differenze di concentrazione di questi composti nel latte proveniente da bovine alimentate con razioni che prevedono diverse tipologie di foraggi (da ricordare che l’erba fresca è di gran lunga il foraggio che contiene il valore più alto in termini di carotenoidi e vitamina E) o diverso rapporto foraggio/concentrato (Nozière e al., 2006). Tuttavia, negli allevamenti intensivi, questi effetti della composizione della dieta sulle concentrazioni di vitamine nel latte sono spesso mascherati  dall’uso di integratori vitaminici contenenti  sia vitamina A che E (Hulshof et al, 2006;.. Agabriel et al, 2007). Comunque, anche se il supplemento di vitamina D3 sta diventando di uso abbastanza comune, questo non induce un aumento dell’attività della vitamina D nel latte (McDermott et al., 1985).

L’identificazione dei fattori responsabili del passaggio delle vitamine B e K nel latte è molto più complessa poiché provengono da numerose fonti differenti; ad esempio, la niacina nel latte, può provenire dalla dieta, può essere sintetizzata ex-novo dalla microflora ruminale o può derivare dal triptofano nel fegato bovino. Inoltre, è molto probabile che, oltre alle differenze dovute all’ingestione con gli alimenti, il meccanismo di sintesi nel rumine delle vitamine B e K sia modulato dalle stesse fermentazioni ruminali anche se i dati sono ancora poco rilevanti. Le concentrazioni di vitamine del tipo B nel latte sembrano essere di solito scarsamente correlate alla loro assunzione con la dieta (Haug e al., 2007) e probabilmente questo è il risultato di processi simultanei di degradazione e sintesi di queste vitamine nel rumine. Infatti, il transito duodenale e la sintesi ruminale di vitamine del gruppo B sono modificati dalla composizione della dieta, ma sono scarsamente correlati all’assunzione di vitamina con l’alimento (Schwab et al, 2006;.. Seck et al, 2010a, b, 2011). Inoltre, gli integratori alimentari di sintesi delle vitamine del gruppo B sono ampiamente degradati nel rumine (Santschi et al., 2005). Tuttavia, la supplementazione con acido pantotenico (vitamina B5), in una forma protetta dalla degradazione batterica ruminale, ha favorito l’aumento della sua concentrazione plasmatica in vacche da latte. Però, quando la vitamina B5 era fornita in una forma non protetta si è visto che la supplementazione aveva solo effetti marginali (soprattutto a dosi più basse), e il trasferimento al latte non era influenzato, a conferma che la vitamina veniva in gran parte distrutta dalla microflora ruminale (Ragaller et al., 2010, 2011). Al contrario, alte dosi di acido folico e cobalamina ( vitamina B12), aggiunte alle razioni totali giornaliere delle bovine ad alta produzione lattea, favorivano un aumento delle concentrazioni di queste stesse vitamine nel latte (Graulet e al., 2007).

È interessante notare, come dimostrano recenti risultati osservati in alcune aziende agricole, che le concentrazioni di vitamine B2, B9 e B12 nel latte possono variare a seconda della tipologia di alimentazione. Infatti, il più alto contenuto di vitamina B12 (fino a + 32%) nel latte di massa è stato osservato in allevamenti dove le bovine erano alimentate con diete ricche di mais, mentre il latte prodotto quando le diete erano a base di fieno (in inverno) o erba fresca (durante il periodo di pascolamento) era più ricco di vitamina B9 (Chassaing e al ., 2011) e di vitamina B2 ( Vallet e al., 2013). Quindi, se l’assunzione di vitamine con la dieta ha un impatto limitato sulle loro concentrazioni nel latte, come affermato da Haug et al. (2007), i risultati riportati sarebbero probabilmente meglio spiegati dalle caratteristiche e dagli effetti della dieta sulle popolazioni ruminali  e/o sulle fermentazioni batteriche. In effetti, la composizione della dieta potrebbe:

1) alterare la sintesi batterica di queste vitamine;

2) modificare la biodisponibilità vitaminica per la bovina;

3) eventualmente, poiché le vitamine B agiscono come cofattori nella maggior parte delle vie metaboliche, alterare l’utilizzo delle vitamine da parte dell’animale, in seguito a variazioni del fabbisogno metabolico legato anche a modificazioni dei livelli di produzione di latte.

Come per i fattori legati all’alimentazione, le conoscenze su altre tipologie di fattori che possono influenzare le concentrazioni di  vitamine nel latte, sono più approfondite per la vitamina A piuttosto che per le altre vitamine. Gli effetti della razza, dello stadio di lattazione, dello stato di salute della mammella, del contenuto medio di grasso nel latte e della componente genetica sul contenuto di vitamina A nel latte, sono stati esaminati da Nozière e al. (2006). Tra tutte le razze ad attitudine lattifera, per esempio, è stato visto che le concentrazioni di retinolo sono maggiori nel latte di bovine di razza Frisona rispetto a quelle di razza Guernsey. È stata infatti segnalata l’ereditabilità della concentrazione di retinolo nel latte, ma anche quella di vitamina B12 (come dimostrato recentemente, Rutten e al., 2013), e questo ci suggerisce che la selezione genetica può essere presa in considerazione, in un piano generale volto a favorire l’aumento del contenuto vitaminico del latte. La variabilità tra i diversi animali può essere dovuta a fattori genetici che riguardano la capacità di trasferire i composti dal tratto digerente al latte (a livello di assorbimento intestinale, di conversione cellulare o di bioattivazione, di uptake del plasma o di secrezione della mammella). Questa variabilità può essere spiegata anche da fattori correlati alle performance degli animali stessi come, ad esempio, i diversi livelli di utilizzazione metabolica delle vitamine o anche da un effetto di diluizione/concentrazione nel latte. Ulteriori studi sono necessari al fine di identificare i fattori responsabili delle variazioni di concentrazione delle vitamine nel latte, tenendo in considerazione lo stato metabolico e fisiologico delle bovine e in associazione con la composizione della dieta.

Conclusioni

Nonostante l’importanza del consumo di latte e latticini con la dieta e dei fabbisogni vitaminici per la salute umana, i fattori che influenzano le concentrazioni di vitamine nel latte sono stati relativamente poco studiati, eccezione fatta per la vitamina A. L’accesso ad una dieta varia e diversificata, per coprire tutti i fabbisogni nutrizionali, sarà una crescente preoccupazione nei prossimi decenni a causa soprattutto dell’aumento della popolazione mondiale. L’ottimizzazione dei valori nutrizionali degli alimenti potrebbe essere una prima soluzione e gli studi sul trasferimento delle vitamine, provenienti dalla dieta o dal rumine degli animali, al latte potrebbero contribuire al   raggiungimento di questo obiettivo.

BIBLIOGRAFIA

Agabriel, C., A. Cornu, A, C. Journal, C. Sibra, P. Grolier and B. Martin B. 2007.Tanker milk variability according to farm feeding practices: Vitamins A and E,carotenoids, colour and terpenoids. J. Dairy Sci. 90:4884–4896.

Al Tanoury, Z., A. Piskunov, and C. Rochette-Egly. 2013. Vitamin A and retinoid signaling: Genomic and nongenomic effects. J.  Lipid Res. 54:1761–1775. Blaner, W.S. 2013.

The fat-soluble vitamins 100 years later: Where are we now? J. Lipid Res. 54:1716–1718.                                     Bramley, P.M., I. Elmadfa, A. Kafatos, F.J. Kelly, Y. Manios, H.E. Roxborough, W. Schuch, P.J.A. Sheehy, and K.-H. Wagner. 2000. Vitamin E. J. Sci. Food Agric. 80:913–938.

Calderón, S.F., B. Chauveau-Duriot, P. Pradel, B. Martin, B. Graulet, M. Doreau, and P. Nozière. 2007. Variations in carotenoids, vitamins A and E, and color in cow’s plasma and milk following a shift from hay diet to diets containing increasing levels of carotenoids and vitamin E. J. Dairy Sci. 90:5651-5664.

Chassaing, C., B. Graulet, C. Agabriel, B. Martin, and C.L. Girard. 2011. Vitamin B9, and B12 contents in cow milk according to production system. In: Mauro Coppa and Giorgio Borreani, editors, Dairy production in mountain: Farming systems, milk and cheese quality and implications for the future. University of Turin, Italy. p. 35–36.

Coudray, B. 2011. The contribution of dairy products to micronutrient intakes in France. J. Am. Coll. Nutr. 30:410S–414S. DeLuca, H.F. 2004. Overview of general physiologic features and functions of vitamin D. Am. J. Clin. Nutr. 80:1689S–1696S.     Drewnowski, A. 2011. The contribution of milk and dairy products to micronutrient density and affordability of the U.S. diet. J. Am. Coll. Nutr. 30:422S–428S.

Du, J., J.J. Cullen, and G.R. Buettner. 2012. Ascorbic acid: Chemistry, biology and the treatment of cancer. Biochim. Biophys. Acta 1826:443–457.

FAO/WHO. 2001. Human vitamin and mineral requirements. Report of a joint FAO/WHO expert consultation, Bangkok, Thailand. FAO, Rome. www.fao. org/docrep/004/Y2809E/y2809e00.htm#Contents. (Verified 21 Jan. 2014.)

Food Safety Authority of Ireland. 2006. Report of the National Committee on Folic Acid Food Fortification. Food Safety Authority of Ireland, Dublin. www.fsai.ie/ uploadedfiles/folic_acid.pdf. (Verified 21 Jan. 2014.)

Getoff, N. 2013. Vitamin-induced intracellular electrons are the mechanism for their well-known beneficial effects: A review. Nutrition 29:597–604.

Graulet, B., B. Martin, C. Agabriel, and C.L. Girard. 2013. Vitamins in milk. In: Y.W. Park and G.F.W. Haenlein, editors, Milk and dairy products in human nutrition: Production, composition, and health. John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, United Kingdom. p. 200–219.

Graulet, B., J.J. Matte, A. Desrochers, L. Doeppel, M.F. Palin, and C.L. Girard. 2007. Effects of dietary supplements of folic acid and vitamin B12 on metabolism of dairy cows in early lactation. J. Dairy Sci. 90:3442–3455.

Haug, A., A.T. Hostmark, and O.M. Harstad. 2007. Bovine milk in human nutrition– a review. Lipids Health Dis. 6:25 doi:10.1186/1476–511X-6-25.

Hulshof, P.J.M., T. van Roekel-Jansen, P. van de Bovenkamp, and C.E. West. 2006. Variation in retinol and carotenoids content of milk and milk products in The Netherlands. J. Food Compost. Anal. 19:67–75.

McDermott, C.M., D.C. Beitz, E.T. Littledike, and R.L. Horst. 1985. Effects ofdietary vitamin D3 on concentrations of vitamin D and its metabolites in blood plasma and milk of dairy cows. J. Dairy Sci. 68:1959–1967.

Medhammar, E., R. Wijesinha-Bettoni, B. Stadlmayr, E. Nilsson, U.R. Charrondiere, and B. Burlingame. 2012. Composition of milk from minor dairy animals and buffalo breeds: A biodiversity perspective. J. Sci. Food Agric. 92:445–474.

National Research Council. 1997. Dietary reference intakes for calcium, phosphorous, magnesium, vitamin D and fluoride. Recommended dietary allowances, 10th rev. ed. National Academy Press, Washington, DC.

National Research Council. 1998. Dietary reference intakes for thiamin, riboflavin, niacin, vitamin B6, folate, vitamin B12, pantothenic acid, biotin and choline. Recommended dietary allowances, 10th rev. ed. National Academy Press, Washington, DC.  National Research Council. 2000. Dietary reference intakes for vitamin C, vitamin E, selenium and carotenoids. Recommended dietary allowances, 10th rev. ed. National Academy Press, Washington, DC.

National Research Council. 2001. Dietary reference intakes for vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium and zinc. Recommended dietary allowances, 10th rev. ed. National Academy Press, Washington, DC.

Nozière, P., B. Graulet, A. Lucas, B. Martin, P. Grolier, and M. Doreau. 2006. Carotenoids for ruminants: From forages to dairy products. Anim. Feed Sci. Technol. 131:418–450.

O’Byrne, S.M., and W.S. Blaner. 2013. Retinol and retinyl esters: Biochemistry and physiology. J. Lipid Res. 54:1731–1743.

Park, Y.W., M. Juarez, M. Ramos, and G.F.W. Haenlein. 2007. Physico-chemical characteristics of goat and sheep milk. Small Rumin. Res. 68:88–113.

Pludowski, P., M.F. Holick, S. Pilz, C.L. Wagner, B.W. Hollis, W.B. Grant, Y. Shoenfeld, E. Lerchbaum, D.J. Llewellyn, K. Kienreich, and M. Soni. 2013. Vitamin D effects on musculoskeletal health, immunity, autoimmunity, cardiovascular disease, cancer, fertility, pregnancy, dementia and mortality– A review of recent evidence. Autoimmun. Rev. 12:976–989.

Ragaller, V., P. Lebzien, W. Bigalke, K.H. Südekum, L. Hüther, and G. Flachowsky. 2010. Effects of a pantothenic acid supplementation to different rations on ruminal fermentation, nutrient flow at the duodenum, and on blood and milk variables of dairy cows. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 95:730–743

Ragaller, V., P. Lebzien, W. Bigalke, K.H. Südekum, L. Hüther, and G. Flachowsky 2011. Pantothenic acid in ruminant nutrition: A review. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 95:6–16.

Rutten, M.J.M., A.C. Bouwman, R.C. Sprong, J.A.M. van Arendonk, and M.H.P.W. Visker. 2013. Genetic variation in vitamin B-12 content of bovine milk and its association with SNP along the bovine genome. PLoS ONE 8:e62382 10.1371/ journal.pone.0062382. Santschi, D.E., R. Berthiaume, J.J. Matte, A.F. Mustafa, and C.L. Girard. 2005