Studio degli acidi grassi volatili fecali in razze bovine autoctone e loro relazione con le caratteristiche produttive

Bovine milk quality is a key for the dairy sector, as it is not only related to milk yield, but also to chemical composition, nutritional value, microbiological quality and technological suitability. Fat, protein, casein and lactose contribute to define the value of raw milk and its suitability for cheese-making and dairy processing. Several factors can influence the characteristics, including breed, feeding system, gastointestinal microbiota and fermentative processes. Within this framework, volatile fatty acids (VFAs) are metabolite of particular interest. They are mainly produced through microbial fermentation of dietary substrates and play an important role in dairy cow energy metabolism. Although the rumen is the main site of VFA production, the hindgut can also ferment undigested substrates, leading to the presence of VFAs in faeces. Therefore, the faecal profile of these compounds may provider indirect information on the fermentative activity of the animal and on digestive balance. The aim of this final dissertation is to evacuate the profile of faecal VFA in dairy cows and to investigate their possible relationship with the main milk quality parameters. For this purpose, faecal samples are analysed by gas chromatography to determine the main VFAs, include acetate, propionate and butyrate. The obtained data are interpreted in light of the available literature on gastrointestinal fermentation, ruminal and faecal microbiota, differences among cattle breeds, and the compositional and technological quality of milk. This approach allows faecal VFAs to be considered as potential indirect indicators of hindgut fermentative status. Therefore, this dissertation contributes to a deeper understanding of the relationship between dairy cow digestive physiology, microbial metabolism, with particular attention to its value as a food raw material and for different cheese-making purposes.

La qualità del latte bovino rappresenta un aspetto centrale per il settore lattiero-caseario, poiché non dipende soltanto dalla quantità prodotta, ma anche dalla composizione chimica, dal valore nutrizionale e dall’attitudine alla trasformazione. Grasso, proteina, caseina e lattosio contribuiscono a definire il valore della materia prima e la sua idoneità alla produzione di formaggi e altri derivati. Tra i fattori che possono influenzare tali caratteristiche rientrano razza, alimentazione, microbiota gastrointestinale e processi fermentativi. In questo contesto, i VFA rappresentano metaboliti di particolare interesse. Essi derivano principalmente fermentazione microbiologica dei substrati alimentari e svolgono un ruolo importante nel metabolismo iniziatrici della bovina. Sebbene il rumine sia principalmente il principale sito di VFA, anche l’intestino può fermentare i substrati non digeriti, determinando la presenza di VFA nelle feci. Quindi, il profilo fecale di questi composti potrebbe fornire informazioni indirette sull’attività fermentativa dell’animale. Il presente elaborato finale ha lo scopo di valutare il profilo di acidi grassi volatili fecali in bovine da latte e di approfondire la loro possibile relazione con i parametri qualitativi del latte. A tale fine, i campioni fecali sono sottoposti ad analisi gascromatografica per la determinazione dei principali VFA, tra cui acetato, proprionato e butirrato. I dati ottenuti vengono interpretati alla luce delle evidenze bibliografiche relative a fermentazione gastrointestinale, microbiota ruminale e fecale, differenze tra razze bovine e qualità del latte. Questo approccio permette di considerare i VFA fecali come indicatori indiretti dello stato fermentativo dell’intestino posteriore, contribuendo alla comprensione del legame tra fisiologia digestiva, metabolismo microbiologico e qualità della materia prima destinata alla trasformazione lattiero-casearia.