Influenza del polimorfismo della aS1-caseina e della k-caseina sulla resa della cagliata di latte di bufala mediterranea italiana (Bubalus bubalis L.)
Introduzione
La bufala mediterranea italiana (Italian Mediterranean Buffalo, IMB) è tradizionalmente allevata per il latte che produce, il cui valore economico è strettamente legato alla tipica “mozzarella di bufala“. La popolazione IMB è aumentata costantemente dal 1947 al 2018, da circa 12.500 animali nel 1947 a 398.465 animali nel 2018 (FAOSTAT, 2019). Questo incremento è probabilmente dovuto al valore del latte di bufala, che è 3-4 volte superiore al latte bovino in Italia, secondo la richiesta del mercato, e solo il doppio del latte equivalente in altri paesi (FAOSTAT, 2019). Nei paesi in via di sviluppo, la qualità del latte di bufala è stimata solo sulla base del contenuto di grassi e proteine, mentre in Italia il prezzo del latte è guidato dal suo prodotto trasformato: la mozzarella. Questa remunerazione e la crescente domanda di mozzarella di bufala, registrata come Denominazione di Origine Protetta (DOP), sono aumentate negli ultimi cinque anni del 6% circa all’anno, favorendo l’ulteriore aumento della popolazione bufalina tra il 1980 e il 2016. Un problema, in Italia, è rappresentato dalle fluttuazioni stagionali tra la consegna del latte di bufala e la domanda del mercato lattiero-caseario che aumenta durante la primavera e l’estate, ma diminuisce durante l’autunno e l’inverno (Zicarelli, 2017). Il valore del latte sul mercato dipende, quindi, sia dalla sua sincronizzazione con la domanda del mercato sia dalla sua resa in caseificio in termini di mozzarella, che è legata alla percentuale di grassi e proteine. Pertanto, il miglioramento genetico della Bufala Mediterranea Italiana mirato a migliorare le proprietà qualitative del latte per aumentare la produzione di mozzarella di bufala diventa l’obiettivo principale degli allevatori e delle industrie lattiero-casearie (Rosati & Van Vleck, 2002).
Gli studi sui fattori che influenzano la coagulazione del latte di bufala mediterranea italiana non hanno finora dato risultati soddisfacenti (Napolano et al., 2007; Potena, Bove, Cocca e Zicarelli, 2001a; Potena et al., 2001b, 2007). In studi precedenti è stato anche dimostrato che l’effettivo valore in resa della cagliata, valutato mediante micro-coagulazione, fornisce valori vicini a quelli calcolati con la formula di Altiero, Moio e Addeo (1989) solo nel 33% dei casi, mentre nel 67% del valore in resa della cagliata è stato sopravvalutato o sottovalutato (Zicarelli, 2004; Zicarelli et al., 2007a; Zicarelli, Potena, De Filippo, Di Palo e Campanile, 2001). Pertanto, la stima della produzione di mozzarella prodotta in una lattazione convenzionale per la bufala mediterranea italiana di 270 giorni è stata definita come PKM (produzione kg di mozzarella) da Parlato e Zicarelli (2015). È stato derivato dalla formula di Altiero et al. (1989), che ha fornito gli stessi risultati ottenuti da Intrieri, Barbieri, de Franciscis, Cavalieri e Altiero (1986), dove l’aumento della produzione di mozzarella può essere ottenuto principalmente aumentando la resa del latte e la percentuale di proteine; la percentuale di grasso ha meno influenza. Tuttavia, Parlato e Zicarelli (2015) hanno preso in considerazione la resa stimata della mozzarella per lattazione (APKM), che aveva una correlazione genetica inferiore (r 1⁄4 0,86) con la resa del latte rispetto alla PKM effettiva (r 1⁄4 0,98). L’indice PKM è fortemente correlato con la quantità di latte prodotta in una singola lattazione e non sempre con la qualità del latte (percentuale di grassi e proteine), mentre l’indice APKM tende ad aumentare la classifica del padre con valori di riproduzione stimati positivi per proteine e grassi in percentuale.
Secondo Rosati e Van Vleck (2002), per migliorare la produzione di mozzarella è necessario aumentare la produzione di latte con percentuali ottimali di grassi e proteine attraverso un adeguato processo di selezione genetica, compresa la ricerca di una maggiore variabilità nella popolazione di bufala mediterranea italiana con uno studio approfondito relativo ai parametri genetici e alla loro ereditabilità.
Le frazioni di caseina svolgono un ruolo fondamentale nella produzione di formaggio attraverso le loro differenze nella struttura primaria tra le specie di ruminanti e le razze di interesse lattiero-caseario. La distribuzione delle quattro frazioni di caseina nel latte di bufala mediterranea italiana ha mostrato percentuali più elevate di aS2-caseina (aS2-CN) e k-caseina (k-CN) (15,8% e 15,5%, rispettivamente) e una percentuale minore di aS1- e b-CN (rispettivamente 32,2% e 36,5%) rispetto al latte di vacca (Addeo, Mercier e Ribadeau-Dumas, 1977; Bonfatti, Gervaso, Rostellato, Coletta e Carnier, 2013a; Bonfatti, Giantin, Rostellato, Dacasto, & Carnier, 2013b). Lo studio del polimorfismo delle proteine del latte ha dimostrato di essere uno strumento utile per associare la genetica a tratti produttivi, come è già avvenuto con i bovini da latte (Pecorari, Sandri e Mariani, 1987). Nei bovini, la migliore associazione di loci al latte per la capacità di produrre formaggio è risultata aS1-CNB, b-CNB, k-CNB e b-lattoglobulina B (b-LGB) (Aleandri, Buttazoni, Schneider, Davoli e Caroli, 1990; Bonfatti, Di Martino, Cecchinato, Degano e Carnier, 2010; Ng- Kwai-Hang, Hayes, Moxley e Monardes, 1986). Il polimorfismo genetico delle proteine del latte di bufala mediterranea italiana è stato identificato da diversi autori (Ariota et al., 2009; Chianese et al., 2004, 2009; Ferranti et al., 1998; Mitra et al., 1998; Patel, Chauhan, Krishna, & Kalpesh, 2007). L’esistenza di mutazioni genetiche nei loci CSN1S1 e CSN3 è stata confermata da Bonfatti et al. (2013a, b). Questi ultimi autori, inoltre, hanno descritto il possibile ruolo del gene CN sulla variazione delle proprietà di coagulazione del latte di bufala mediterranea italiana. A tale proposito, altri autori hanno dimostrato che il contenuto di aS1-CN e b-CN ha influenzato il tempo di coagulazione della cagliata (RCT) e il tempo di compattezza della cagliata (CF) di 20 mm (k20) (Ariota et al., 2007; Cecchinato, Penasa, Cipolat- Gotet, De Marchi e Bittante, 2012). Inoltre, l’elasticità ottimale della cagliata si ottiene per il latte IMB a pH 4,9 mentre per il latte di vacca si ottiene a pH 5,0 e 5,2 (Addeo, Emaldi e Masi, 1996).
Questo lavoro ha studiato l’influenza del polimorfismo proteico della caseina aS1 e k sulla resa percentuale reale della cagliata di latte (RCY). A tale scopo, abbiamo valutato il tempo di coagulazione dei parametri lattodinamografici (r), la velocità di rassodamento della cagliata (k20) e la consistenza della cagliata misurata 30 minuti dopo l’aggiunta del caglio (a30), la percentuale di sostanza secca della cagliata, la differenza tra % RCY e % ECY (RCYeECY) e la singola produzione di latte (kg) nonché le differenze tra produzione reale (RPKM) e stimata (EPKM). Oltre a questi, sono stati considerati altri parametri per esaminare in profondità i valori di RCY.
Abstract
È stata valutata l’influenza del polimorfismo della aS1-caseina (aS1-CN) e della k-caseina (k-CN) sulla resa della cagliata e di altri 12 parametri del latte ottenuto da 89 bufale del Mediterranee italiane (Italian Mediterranean buffaloes, IMB). Il latte delle IMB che trasportava le varianti di aS1-CNB e k-CNX1 ha prodotto una maggiore resa in cagliata. Per queste varianti, la maggiore efficienza è attribuibile al maggior contenuto di proteine ma non alla produzione di latte. Inoltre, la maggiore efficienza nella resa in cagliata del latte delle IMB che trasportava k-CNX1 (P <0,05) o aS1-CNB (P <0,05) è stata caratterizzata da un rapporto di resa in cagliata reale/resa in cagliata stimata (RCY / ECY) più elevato. Il latte IMB che mostrava il valore più basso di RCY conteneva gli eterozigoti k-CNX1X2 e aS1-CNAB e gli omozigoti k-CNX2 e aS1-CNA. Il latte IMB che trasporta k-CNX1 e aS1-CNB, che presentava il più alto RCY, può essere tradotto in un vantaggio economico se la remunerazione del latte fosse fatta sulla resa effettiva.
Influenza del polimorfismo della aS1-caseina e della k-caseina sulla produzione di cagliata di latte di bufala italiano (Bubalus bubalis L.)
Luigi Zicarelli a, Rossella Di Palo a, Roberto Napolano a, Humberto Tonhati b, Ester De Carlo c, Rosa Gagliardi d, Aldo Di Luccia e, Barbara la Gatta e
a Department of Veterinary Medicine and Animal Production, University of Federico, II, Via Federico Delpino, 1, 80137, Naples, Italy
b Department of Animal Science, Faculty of Agricultural and Veterinary Sciences, University of Estadual Paulista, Jaboticabal, Sa~o Paulo, SP, Brazil
c Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Mezzogiorno, Sezione Diagnostica Provinciale di Salerno, Via Delle Calabrie, 27, 84131 Salerno, Italy
d Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Mezzogiorno, Via Salute, 2, 80055 Portici, Napoli, Italy
e Department of Science of Agriculture, Food and Environmental, University of Foggia, Via Napoli, 25, 71122, Foggia, Italy
