Metaboliti purinici e pirimidinici nel latte bovino: cosa cambia con le stagioni?

Il latte come “specchio” del metabolismo animale

Il latte non è solo un prodotto finale della nutrizione, ma un fluido biologico complesso che riflette processi metabolici della ghiandola mammaria, dell’animale e, indirettamente, delle condizioni di allevamento. Negli allevamenti da latte, la componente foraggera rappresenta uno degli input più rilevanti e variabili, in grado di influenzare potenzialmente salute degli animali, prestazioni produttive e la qualità stessa del latte (Sun et al., 2015). Sebbene numerosi studi abbiano valutato l’effetto della gestione nutrizionale sulle performance produttive, sono ancora poco definiti i meccanismi metabolici attraverso cui la bovina risponde alle variazioni stagionali e ambientali, modulando il proprio metabolismo e la composizione chimica del latte.

Negli ultimi anni, lo sviluppo delle tecniche omiche ha aperto nuove prospettive nello studio del metabolismo animale, consentendo di analizzare in modo integrato numerosi piccoli metaboliti presenti nei fluidi biologici e nei tessuti. Questo approccio permette di descrivere più dettagliatamente le vie metaboliche coinvolte nell’adattamento dell’animale a condizioni nutrizionali e ambientali differenti, andando oltre i tradizionali parametri produttivi e compositivi (Rocchetti & O’Callaghan, 2021).

Sebbene siano ben conosciuti i principali componenti del latte, come grassi, proteine e lattosio, altre classi di molecole hanno ricevuto finora minore attenzione. Tra queste rientrano i metaboliti derivati dal metabolismo delle purine e delle pirimidine, composti coinvolti nella sintesi degli acidi nucleici, nel ricambio cellulare e nei processi legati all’attività dei microrganismi ruminali (Rocchetti et al., 2022). Queste molecole possono rappresentare potenziali indicatori dello stato metabolico dell’animale, della dinamica microbica del rumine e dell’adattamento alle condizioni ambientali.

Rimaneva però una domanda importante: il profilo dei nucleotidi presenti nel latte può cambiare in funzione della stagione anche quando la dieta rimane sostanzialmente costante? E questi metaboliti possono fornire informazioni sulle strategie di adattamento della bovina alle variazioni ambientali?

Lo studio nelle aziende del comprensorio del Grana Padano DOP

Per rispondere a queste domande è stato condotto uno studio su bovine Holstein allevate in aziende della Pianura Padana, appartenenti al comprensorio di produzione del formaggio Grana Padano DOP. Lo studio, pubblicato da Errico et al. (2026) sulla rivista Journal of Dairy Science Communications, ha analizzato campioni di latte raccolti durante quattro stagioni (autunno, inverno, primavera ed estate) da allevamenti caratterizzati da una gestione alimentare standardizzata basata su una razione unifeed con insilato di mais come principale fonte foraggera.

Un aspetto innovativo dello studio è stato quello di valutare la stagionalità in un sistema produttivo caratterizzato da una gestione alimentare regolata dal disciplinare Grana Padano DOP. Questo approccio ha consentito di osservare come i cambiamenti ambientali, più che le variazioni della dieta, possano influenzare il profilo chimico del latte e i meccanismi di adattamento della bovina nel corso dell’anno.

L’analisi metabolomica ad alta risoluzione

Per esplorare le numerose molecole presenti nel latte è stato adottato un approccio metabolomico avanzato basato sulla cromatografia liquida ad altissime prestazioni accoppiata alla spettrometria di massa ad alta risoluzione. Questa tecnologia consente di identificare centinaia di piccole molecole presenti nei campioni biologici, offrendo una visione molto dettagliata dei processi metabolici che avvengono nell’animale.

In particolare, lo studio si è concentrato sui metaboliti coinvolti nelle vie delle purine e delle pirimidine, una classe di composti fino ad oggi poco studiata nel latte bovino. I risultati hanno permesso di identificare complessivamente 82 metaboliti associati al metabolismo nucleotidico. Le analisi hanno evidenziato che le vie delle purine e delle pirimidine rappresentano nodi centrali del metaboloma del latte, strettamente collegati anche al metabolismo degli amminoacidi e dell’azoto.

Questo risultato conferma che il latte non è semplicemente il prodotto finale della secrezione mammaria, ma un vero e proprio “specchio metabolico” capace di integrare informazioni provenienti dal metabolismo della bovina e dall’attività microbica ruminale.

Le differenze osservate tra le stagioni

L’analisi delle differenze stagionali ha mostrato che i campioni raccolti durante l’estate e l’autunno presentavano profili metabolici più distinti rispetto a primavera e inverno. In particolare, diversi composti collegati al metabolismo dell’adenosina e della guanosina sono risultati tra i principali responsabili della separazione tra le stagioni.

Questi metaboliti sono coinvolti nei processi di trasferimento energetico, nel metabolismo degli acidi nucleici e nel turnover cellulare, suggerendo che le variazioni ambientali possano influenzare il metabolismo nucleotidico della bovina anche in presenza di una razione alimentare stabile.

Il profilo metabolico durante l’estate

Il periodo estivo ha evidenziato le differenze più marcate, in corrispondenza di condizioni climatiche più impegnative e di valori elevati dell’indice temperatura-umidità (THI), associati a stress da caldo. In questa stagione è stato osservato un aumento del β-aminoisobutirrato (BAIBA), un prodotto del metabolismo delle pirimidine, mentre metaboliti tradizionalmente utilizzati come indicatori del metabolismo purinico, come acido urico e allantoina, sono rimasti stabili.

Questo suggerisce che il metabolismo delle pirimidine potrebbe essere particolarmente sensibile alle condizioni ambientali e che alcuni metaboliti del latte possano diventare potenziali indicatori precoci delle risposte adattative della bovina allo stress stagionale.

Anche il carbamoil-fosfato è emerso come un possibile indicatore delle modificazioni metaboliche estive. Questa molecola rappresenta un punto di collegamento tra il metabolismo dell’azoto e la sintesi delle pirimidine e il suo aumento potrebbe riflettere una riorganizzazione delle vie metaboliche in risposta alle condizioni ambientali più estreme.

Sebbene siano necessari ulteriori studi per chiarire i meccanismi alla base di queste variazioni, questi risultati aprono nuove prospettive sull’utilizzo dei metaboliti del latte come strumenti di monitoraggio dello stato fisiologico della bovina e quindi della qualità del latte.

Nuove prospettive per la zootecnia di precisione

Nel complesso, lo studio dimostra che il latte contiene informazioni legate alla stagionalità anche quando l’alimentazione è mantenuta relativamente costante. L’identificazione di metaboliti purinici e pirimidinici come possibili indicatori di adattamento ambientale rappresenta un passo avanti verso un approccio più integrato alla valutazione della salute e dell’efficienza della bovina da latte.

Tecnologie innovative come la metabolomica potranno quindi contribuire in futuro allo sviluppo di nuovi strumenti di monitoraggio nell’ambito della zootecnia di precisione, permettendo di comprendere meglio l’interazione tra animale, ambiente e qualità del prodotto finale.

La presente nota è una sintesi del seguente articolo scientifico, in cui è riportata tutta la letteratura citata: Errico, M., Rocchetti, G., Lapris, M., Novara, V., Bellassi, P., Fumagalli, F., Boldini, A., Stroppa, A., & Gallo, A. (2026). Ultra-high-performance liquid chromatography high-resolution mass spectrometry–based screening of purine and pyrimidine metabolites in cow milk collected across 4 different seasons. JDS Communications, Volume 7, Issue 4, Pages 446-451. https://doi.org/10.3168/JDSC.2025-0924

Autore

Michela Errico sotto la supervisione del Gruppo editoriale ASPA – Giuseppe Conte, Alberto Stanislao Atzori, Fabio Correddu, Luca Cattaneo, Gabriele Rocchetti, Antonio Natalello, Sara Pegolo, Aristide Maggiolino, Antonella Della Malva, Giulia Gislon, Manuel Scerra.