Associazioni tra cellule somatiche differenziali e profilo minerale del latte nelle bovine di razza Frisona

The Italian dairy supply chain accounts for around 11% (Ismea Mercati) of the entire turnover of the processing industries in the agri-food sector. Approximately 50% of the milk produced is used to produce typical PDO cheeses. Consequently, the evaluation of the milk fine composition, especially of its mineral fraction, is certainly of great interest to operators in the sector. The mineral fraction is divided into 3 subcategories: macroelements (e.g. Ca, P, Mg, K, Na, S), microminerals (e.g. Fe, Cu, I, Zn, Mn) and trace minerals (e.g. Al, Cr, Ti, B, Ba, Sr). For farmers, the assessment of the state of health of cow and in particular of the mammary system is of crucial importance, as one of the causes of the greatest deterioration in the quality of the milk can be attributed to mastitis, i.e. an inflammation of the mammary gland generally caused from a bacterial infection. Milk Somatic Cell Count (SCC) has long been used to screen for mastitis, based on pre-established reference values (≥ 200.000 cells/mL). In recent years, another parameter has been introduced, the Differential Somatic Cell Count (DSCC), i.e. the analysis of the different populations of inflammatory cells, which have different characteristics and activities during the inflammatory response. Specifically, the DSCC device used Foss (FossomaticTM7DC, Foss A/S, Hilleød, Denmark) returns, starting from the total of SCC, the proportion of lymphocytes (LYM) plus polymorphonuclear cells (PMN) defined as DSCC, and macrophages (MAC) are calculated as its complement to 100 (100-DSCC). In this study, the association between DSCC (expressed as proportion and as a count) and the milk mineral profile was evaluated in 1,013 Holstein cows, pertaining to 3 farms located in the Veneto region and 2 farms located in the Emilia-Romagna region (Northern Italy). The detailed mineral profile of milk consisting of 32 minerals was then quanti- and qualitatively investigated. The data were analysed using a linear mixed model in which two fixed effects were defined, days of lactation and parity, and one random effect, the herd/date. The objective of this study was mainly to analyse the possible relationships existing between the mineral profile and the DSCC, the latter expressed both in a qualitative way and in count, evaluating if these minerals can be indicators of their variations. The results obtained highlighted the presence of some significant associations between minerals and somatic cells, in particular an increase in SCS is associated with altered amounts of Na and K in milk, furthermore the MAC count seemed to mimic the SCS trend, with the worsening of inflammation associated with the increase in Na and a decrease in the content of K in the milk. S content is increased in association with unfavourable inflammatory conditions. Finally, Fe content in milk showed positive associations with the PMN-LYM population. In addition, PMN-LYM counts showed a pattern of associations with milk Na and K contents attributable more to PMN than to PMN, given the nonpathological situation of the animals in this study. To validate these results and better evaluate the association between milk mineral profile and DSCC, it seems necessary to evaluate PMN and LYM as separate populations.

La filiera lattiero-casearia italiana ha un’incidenza a circa l’11% (Ismea Mercati) sull’intero fatturato delle industrie di trasformazione del settore agro-alimentare. All’incirca il 50% del latte prodotto viene utilizzato per la produzione di formaggi tipici DOP. Di conseguenza, la valutazione dei parametri di composizione del latte e in particolar modo della sua frazione minerale, è sicuramente di grande interesse per gli operatori del settore. La frazione minerale si divide in 3 sottocategorie: macroelementi (es. Ca, P, Mg, K, Na, S), microelementi (es. Fe, Cu, I, Zn, Mn) e minerali in tracce (es Al, Cr, Ti, B, Ba, Sr). Per gli allevatori è di cruciale importanza la valutazione dello stato di salute della bovina ed in particolare dell’apparato mammario, in quanto una delle cause di maggior peggioramento della qualità del latte si può attribuire alla mastite, ovvero un’infiammazione della ghiandola mammaria generalmente causata da un’infezione batterica. La conta delle cellule somatiche (SCC) del latte è ormai da tempo utilizzata per lo screening della mastite, sulla base di valori di riferimento prestabiliti (≥ 200.000 cellule/mL). Negli ultimi anni è stato introdotto un altro parametro, la conta differenziale delle cellule somatiche (DSCC), usando lo strumento Foss (FossomaticTM7DC, Foss A/S, Hilleød, Danimarca), il quale permette l’analisi delle diverse popolazioni di leucociti nel latte, le quali hanno caratteristiche ed attività differenti durante la risposta infiammatoria. Più in dettaglio, lo strumento restituisce, partendo dal totale di SCC, la proporzione di linfociti (LYM) e granulociti polimorfonucleati (PMN) definita come DSCC e quindi i macrofagi (MAC) sono calcolati come il complemento a 100 (100 - DSCC). In questo studio è stata valutata l’associazione tra DSCC espresse in maniera qualitativa e in conta e componenti minerali del latte in 1.013 bovine di razza Frisona, proveniente da 3 allevamenti ubicati nella regione Veneto e 2 allevamenti ubicati nella regione Emilia-Romagna. È stato quindi studiato quanti-qualitativamente il profilo minerale dettagliato del latte costituito da 32 minerali. I dati sono stati analizzati usando un modello lineare misto, definendo come effetti fissi: giorni di lattazione e l’ordine di parto e come effetto random la data/allevamento. L’obiettivo di questa tesi è stato principalmente quello di analizzare le possibili relazioni esistenti tra il profilo minerale e le SCC e le DSCC, queste ultime espresse sia in maniera qualitativa sia in conta, valutando se tali minerali possono essere degli indicatori delle variazioni delle stesse. I risultati ottenuti hanno evidenziato la presenza di alcune associazioni significative tra i minerali e le cellule somatiche, in particolare un aumento di SCS è associato a quantità alterate di Na e K nel latte, inoltre la conta dei MAC sembrava mimare gli andamenti della SCS, con il peggioramento dell’infiammazione associato all’aumento di Na e una diminuzione del contenuto di K nel latte. Il contenuto di S è aumentato in associazione a condizioni infiammatorie sfavorevoli. Infine, il contenuto di Fe nel latte ha mostrato associazioni positive con le DSCC espresse come conta (PMN_LYM). Oltre a ciò, il conteggio di PMN_LYM ha mostrato un pattern di associazione con i contenuti di Na e K nel latte attribuibili più a LYM che a PMN, dato che gli animali in questo studio erano clinicamente sani. Per convalidare questi risultati e approfondire ulteriormente il significato dell’associazione tra profilo minerale e DSCC sembra necessario valutare PMN e LYM come popolazioni separate e non combinate.