Avere un biomarker oggettivo per quantificare l’entità del bilancio energetico negativo (NEBAL) nelle prime settimane di lattazione, o meglio quando la bovina non è ancora gravida, sarebbe di grande aiuto per i nutrizionisti e i veterinari. Tra i potenziali indicatori “reclutabili” c’è il lattosio del latte, disponibile negli allevamenti sia relativamente al latte di massa che a quello individuale.

Sappiamo che il NEBAL è correlato positivamente con la sindrome della sub-fertilità e la ridotta risposta immunitaria, nonché con la produzione di latte. Il glucosio è il “combustibile” primario del ciclo di Krebs, ossia del meccanismo biochimico con il quale viene prodotta l’energia (ATP). E’ inoltre fonte di energia per il tessuto nervoso ed è essenziale per la sintesi dei polisaccaridi strutturali, le glicoproteine e i glicolipidi delle membrane cellulari. Nei monogastrici il pool del glucosio ematico si costituisce essenzialmente attraverso quanto assorbito dall’intestino tenue. Nei ruminanti, invece, la quantità maggiore di glucosio ematico deriva dalla gluconeogenesi epatica a partire da precursori derivanti dalle fermentazione ruminali. I tessuti vegetali che costituiscono la dieta dei ruminanti sono composti per il 75% da carboidrati, come i polisaccaridi delle pareti cellulari (cellulose) e quelli intracellulari (amidi e zuccheri). Questi carboidrati vengono fermentati dal microbioma ruminale liberando prodotti terminali come gli acidi grassi volatili a corta catena (AGV) che, dopo essere stati assorbiti dall’epitelio ruminale attraverso la vena porta, giungono tramite essa al fegato dove avviene l’85% della sintesi ex-novo di glucosio. Solo il 15% della sintesi avviene a livello renale.

Tra gli AGV, il solo propionato può rappresentare fino al 75% della quota dei precursori del glucosio. Il resto sono gli amminoacidi gluconeogenetici, il glicerolo e il lattato. Il propionato deriva principalmente dalla fermentazione ruminale degli amidi ad opera dei batteri amilolitici. C’è però una frazione di amido e di zuccheri che riesce a sfuggire alle fermentazioni ruminali e ad arrivare all’intestino tenue per essere assorbita come glucosio. E’ noto che i ruminanti, a differenza dei monogastrici, hanno bassi livelli di amilasi pancreatica e di maltasi e isomaltasi intestinale. La quantità di amido che riesce a “processare” l’intestino tenue di una bovina da latte non è stata ad oggi ancora definita esattamente ma è comunque bassa. La secrezione pancratica di amilasi è regolata dagli ormoni gastro-intestinali. Si è notato che questa attività è più alta con diete a maggiore concentrazione proteica. Il pancreas è stimolato dal peptide che rilascia la colecistochinina sensibile alla proteasi. Uno dei possibili limiti alla digestione intestinale dell’amido potrebbe essere l’assorbimento del glucosio dall’intestino o il suo trasporto dal lume intestinale. Meno del 10% del fabbisogno corporeo di glucosio viene assorbito come glucosio preformato dal tratto digestivo.

In tessuti come quello muscolare e adiposo è l’insulina a promuovere l’attività dei trasportatori GLUT, che altro non sono che proteine di membrana. Ci sono tessuti “non target” per l’azione dell’insulina che sono molto sensibili al glucosio. I principali sono il SNC, le cellule vascolari, l’ipofisi e le ovaie. Un buon livello di glicemia stimola l’ipofisi a rilasciare l’LH e stimola sui follicoli la risposta alle gonadotropine. Vedremo più avanti che l’epitelio alveolare mammario non è sensibile all’azione dell’insulina.

La glicemia delle bovine da latte, e più in generale dei ruminanti, è piuttosto bassa. Normalmente i valori normali sono compresi tra 40 e 60 mg/dl (2.22- 3.33 mmol/L). Si classifica come ipoglicemia un valore ≤ 39.6 mg/dl (2.2 mmol/L). Durante la gravidanza e l’allattamento gran parte del glucosio materno viene assorbito dal feto e dalla ghiandola mammaria. Il tasso di crescita fetale aumenta notevolmente nell’utero nell’ultimo trimestre di gravidanza e questo è accompagnato da un aumento della perdita di glucosio materno. Nei ruminanti in allattamento, e specialmente nella bovina da latte, il 60-80% del glucosio può essere assorbito dalla ghiandola mammaria e utilizzato per la sintesi del lattosio, del citrato, degli aminoacidi non essenziali e del glicerolo. Il 70% del lattosio deriva dal glucosio ematico e per produrre 1 kg di latte servono 72 grammi di glucosio. Pertanto, una bovina che produce al picco circa 45 kg di latte necessita di non meno di 3,2 kg di glucosio, di cui quasi 3 kg derivano dalla gluconeogenesi. L’attivazione del sistema immunitario quando c’è una mastite o una metrite richiede circa 2 kg al giorno di glucosio.

Diverse evidenze scientifiche dimostrano che una glicemia più elevata durante il puerperio è correlata con una successiva maggiore probabilità di gravidanza. Il lattosio è il principale carboidrato nel latte dei mammiferi ed è il responsabile osmotico tra il sangue che irrora la mammella e l’alveolo mammario. Il 20% del glucosio ematico viene convertito in lattosio e questo determina la quantità di acqua assorbita negli alveoli mammari e quindi il volume del latte prodotto. La concentrazione del lattosio del latte è in relazione negativa con quella delle cellule somatiche (leucociti) ed è influenzata dall’equilibrio energetico e dal metabolismo. Tende inoltre ad essere più elevata nelle primipare e più bassa nelle pluripare. L’assorbimento di glucosio dal sangue da parte dell’epitelio alveolare mammario è regolato da trasportatori facilitatori come i GLUT (1 e 8) che ne agevolano il trasporto passivo dal sangue all’interno delle cellule, che è comunque condizionato dal gradiente di concentrazione del glucosio. L’aumentata espressione di GLUT durante la lattogenesi non è stimolata dagli ormoni lattogenetici. La ghiandola mammaria non può sintetizzare il glucosio perché non ha l’enzima glucosio-6-fosfatasi. L’assorbimento di glucosio nella mammella, pertanto, dipende dalla portata del flusso sanguigno, dall’assunzione di acetato, dalla disponibilità degli aminoacidi, dal GH e dalla tiroxina; non dipende invece dalla concentrazione del glucosio arterioso. Pertanto, l’assorbimento del glucosio mammario è indipendente dalla concentrazione del glucosio arterioso, dall’insulina e dall’IGF-1.

Conclusioni

Questa lunga premessa è stata necessaria per affermare che la concentrazione del lattosio nel latte individuale può essere considerata un biomarker ma va attentamente valutata in correlazione con le cellule somatiche. La concentrazione del lattosio nel latte di massa è un invece un indicatore molto aleatorio e fuorviante del bilancio energetico degli animali.

La concentrazione di lattosio ha una correlazione di 0.363 con il bilancio energetico nelle bovine tra la prima e la decima settimana di lattazione. Nello stesso arco temporale, e sempre nelle singole vacche, l’urea ha una correlazione con il bilancio energetico di 0.259, il rapporto grasso/lattosio di -0.589, il grasso di -0.565 e la proteina di -0.185.