Analisi dettagliata del profilo acidico del latte delle principali specie lattifere a confronto con il latte umano

The present thesis aimed to explore and compare the detailed fatty acid profile of human milk, of milk from 6 farm species (cows, buffaloes, goats, ewes, dromedary camels, donkeys) and two different types of infant formulas designed for the nutrition of the newborn in the first and second period (0-6 and 6-12 months). The study analyzed at least 10 samples/species of bulk milk from cows, buffaloes, goats, sheep, and donkeys herds located in Italy, of individual camel milk from two different areas in Algeria, 10 samples of human milk donated by the human milk bank (BLUD, Vicenza, Italy), and 20 commercial infant formulas (10 for the first period and 10 for the second). The detailed fatty acid (FA) profile of the milk was obtained through a bi-dimensional gas chromatography technique and the data were expressed as g/100 g of total FAs. The FA profiles were first analyzed using a general linear model (GLM) where the species was included as fixed effect and then with two multivariate approaches, which were a principal component analysis (PCA) and a hierarchical clustering analysis. The results of the GLM showed that the species effect was almost always significant. In particular, most of the differences were between the group formed by the monogastric species (woman and donkey) and the infant formulas opposed to the polygastric species (cows, buffaloes, goats, ewes and dromedary camels). The formers compared to the latter were lower in proportion of saturated FA (SFA) and richer in monounsaturated FA (MUFA), except those with a chain shorter than C18, and polyunsaturated FA (PUFA), except the group of the conjugated linoleic fatty acids (CLA). Within the monogastrics, the woman compared to the donkey had a lower proportion of SFA and a higher proportion of MUFA, but not different in total PUFA; however, it was found higher in long-chain and ω-6 FA. Similar differences were found between the woman's milk and the infant formulas, while the two infant formulas were almost identical. Within the polygastric species, the pseudo-ruminant dromedary camel was lower in Even SFA in contrast with a higher content of Brached chain SFA (BCFA), of MUFA, and of CLA than the ruminants (cows, buffaloes, goats and ewes). Within the ruminants, there were some relevant differences between the Bovinae (cows and buffaloes) and Caprinae (goats and ewes) sub-families in terms of SFA, in particular for the higher proportion of C16:0 and lower proportion of C10:0 of the Bovinae compared to the Caprinae. In terms of MUFA and PUFA the differences were less important, but the MUFA tended to be higher in proportion in the Bovinae sub-family and the PUFA to be higher in proportion in the Caprinae sub-family. Within the two groups, goats and buffaloes were higher in SFA and lower in MUFA compared to ewes and cows, respectively. Moving to the multivariate approaches, the results of the PCA confirmed with the first PC the biggest division between the group of monogastric species (human and donkey) and the infant formulas from the polygastric species. The second PC, instead, divided within these two categories the infant formulas from the monogastric and the dromedary camels from the ruminants. The clustering analysis showed that the species clustered hierarchically according to their taxonomic distance, with each cluster belonging to a specific species except for the two periods infant formulas clustered together. In particular, the group of polygastrics was separated from the monogastrics and infant formulas, with the dromedary camel put in intermediate position between the Bovinae and Caprinae sub-families; while the woman, far from the polygastrics, was closer to the donkey than the infant formulas. This information may be useful in determining possible effects of these different milks on human health and the capability of their use as fat for infant formula.

La presente tesi aveva lo scopo di esplorare e comparare il profilo acidico dettagliato del latte umano, del latte di 6 specie di interesse zootecnico (vacca, bufala, capra, pecora, dromedaria e asina) e due diverse tipologie di formule lattee per il primo ed il secondo periodo (0-6 e 6-12 mesi). Lo studio ha previsto l’analisi di almeno 10 campioni/specie di latte di massa provenienti da allevamenti di vacche, bufale, capre, pecore e asine situati in Italia, 10 campioni individuali di latte di dromedario raccolti in due diverse aree dell’Algeria, 10 campioni di latte materno forniti dalla banca del latte donato (BLUD) e 20 formule per l’infanzia disponibili in commercio (10 di primo e 10 di secondo periodo). Il profilo acidico dettagliato del latte è stato ottenuto attraverso la tecnica della gascromatografia bi-dimensionale ed i risultati sono stati espressi come g/100 g di acidi grassi totali. Il profilo acidico è stato prima analizzato utilizzando un modello lineare generale (GLM) dove le specie sono state incluse come effetto fisso e, successivamente, con due diverse tipologie di approccio multivariato ovvero un’analisi delle componenti principali (PCA) e un’analisi di clustering gerarchico. I risultati del GLM hanno mostrato che l'effetto specie era quasi sempre significativo. In particolare, la maggior parte delle differenze era tra il gruppo formato dalle specie monogastriche e dalle formule lattee contrapposte alle specie poligastriche. I primi erano, rispetto a questi ultimi, più bassi in proporzione di acidi grassi saturi (SFA) e più ricchi di acidi grassi monoinsaturi (MUFA), tranne quelli con una catena più corta di C18, e di acidi grassi polinsaturi (PUFA), tranne gli FA coniugati dell’acido linoleico (CLA). All'interno dei monogastrici, la donna presentava una percentuale inferiore di SFA e una maggiore di MUFA, ma non differiva nel totale dei PUFA rispetto all'asina; tuttavia, è risultata più alta in FA a catena lunga e ω-6. Differenze simili sono state riscontrate anche tra il latte di donna e le formule, che erano tra loro quasi identiche. All'interno delle specie poligastriche, la dromedaria è risultata più povera di SFA pari, a fronte di un contenuto più elevato di SFA a catena ramificata (BCFA), di MUFA e di CLA rispetto ai ruminanti. All'interno dei ruminanti, sono state riscontrate alcune differenze rilevanti tra le sottofamiglie dei Bovinae e Caprinae in termini di SFA, in particolare per una maggior proporzione di C16:0 e una minore di C10:0 nei Bovinae rispetto ai Caprinae. In termini di MUFA e PUFA le differenze erano meno importanti, ma i MUFA tendevano ad essere superiori nei Bovinae ed i PUFA nei Caprinae. All'interno dei due gruppi, le capre e le bufale presentavano un contenuto più elevato di SFA e più basso di MUFA se comparate rispettivamente a pecore e vacche. Passando alle analisi multivariate, i risultati della PCA hanno confermato con la prima PC la divisione tra il gruppo delle specie monogastriche e le formule lattee rispetto alle specie poligastriche. La seconda PC ha diviso all'interno di queste due categorie le formule per lattanti dai monogastrici e le dromedarie dai ruminanti. L'analisi di clustering ha mostrato che le specie si sono raggruppate gerarchicamente in base alla loro distanza tassonomica, con ogni cluster riferito ad una specie, ad eccezione delle formule che erano raggruppate insieme. In particolare, il gruppo dei poligastrici era separato dai monogastrici e dalle formule, con la dromedaria posta in posizione intermedia tra Bovinae e Caprinae; la donna si presentava invece lontana dai poligastrici e più vicina all'asino che alle formule. Queste informazioni possono essere utili per determinare i possibili effetti del latte di queste specie sulla salute umana ed eventualmente la possibilità di utilizzarli come fonte di grasso per la realizzazione delle formule lattee.