TECNICHE DI PRODUZIONE DEI RUMINANTI

La curva di lattazione

alveoli mammari

cisterna capezzolare

cisterna mammaria

dotti galattofori

Rappresentazione schematica dell'alveolo mammario - (Naitana et al. 1992)

Cellule mioepiteliali

Dotto alveolare

Lume alveolareTessuto secretivo

Alveoli: diametro 0,1-0,4 mm

Alveoli: diametro 0,1-0,4 mm

Modello di alveolo (a) con i piccoli dotti (d) - irrorazione sanguigna, adipociti, cellule mioepiteliali, e cellule plasmatiche (PC = tipo di globuli bianchi che producono anticorpi).

Alveoli: diametro 0,1-0,4 mm

Cellule secretrici

Rappresentazione schematica dell’epitelio mammario in diversi stadi fisiologici (TJ = tight junction; GJ = gap junction; D = desmosomi; RER = reticolo endoplasmatico rugoso)

Canali ionici

0

500

1000

1500

2000

2500

0 50 100 150 200

Days in milking (DIM)

Dai

ly m

ilk y

ield

(g)

Curva di lattazione

perturbazione temporanea

perturbazione permanente

PL = N X k

PL = Produzione di latte

N = Numero di cellule secretrici

k = Efficienza di sintesi di ciascuna cellula

La curva di lattazione e la produzione giornaliera di latte sono determinate dalla relazione:

Numero di cellule secretrici - N (Cappio-Borlino et al., 1996)

differenziazione involuzione

Cellule inattive

Cellule attive

dN/dt = r1Ni - r2Na Na (t) = Ae-r1t + Be-r2t

Nelle vacche il turnover cellulare durante la lattazione è del 50% (Capuco et al., 2001)

Cellule senescenti

r1 = tasso di differenziazione

r2 = tasso di apoptosi

k = ritmo di secrezione cellulare

alim en tareid rica

am b ien ta letecn olog ica

com p ortam en ta le

Efficienza di sintesi delle cellule secretrici - K

La massima efficienza dipende dal genotipo (RNA/DNA per cellula, dall’efficienza di captazione dei metaboliti, ecc.), dal quadro ormonale, dagli apporti nutritivi, dal DIM

Riduzione del K per fattori di origine:

Stress metabolici

Stress emozionali

parto

Curva di lattazione: evoluzione del numero di cellule(N)[ + differenziazione – involuzione]

N = numero di cellule

Involuzione durante l’asciutta

GH + OLP

parto

Curva di lattazione : efficienza di sintesi cellulare (K)

K = efficienza cellule

parto

Curva di lattazione

N = numero di cellule

K = efficienza cellule

Latte = N x K

(Capuco et al., 2001)

parto

Curva di lattazione

tg

0

500

1000

1500

2000

2500

0 50 100 150 200

Days in milking (DIM)

Dai

ly m

ilk y

ield

(g)

Le perturbazioni della curva di lattazione possono essere:

Temporanea attribuibile a KPermanente, attribuibile a N

Principali fattori di stress che agiscono sul K

Stress metabolici: bilanci nutrivi negativi provocano la riduzione del flusso ematico nella mammella e riducono la captazione dei substrati (Davies e Collier, 1983)

Stress tecnici: effetto della frequenza di mungitura o dell’intermungitura

Cellule attivek = ritmo di secrezione cellulare

La soppressione di una mungitura settimanale (13 vs 14) comporta la riduzione della produzione media giornaliera del 3,7% di latte (- 1,1 L/d)

                                                    

(Erdman & Varner, 1995)

0

5

10

15

20

25

0 1 2 3 4 5

n. mungiture/d

latt

e (

kg

/d)

3

3,2

3,4

3,6

3,8

4

4,2

4,4

4,6

4,8

5

gra

ss

o (

%)

L’aumento della frequenza di mungitura comporta un aumento della produzione di latte (JDS, 78, 1995)

Produzione di latte in funzione della frequenza di mungitura e della tecnica di svezzamento (Bar-Peled et al., 1995)

3x6x

3x + 3 suckl

Quali sono i meccanismi che

legano la riduzione di

produzione di latte dovuta a k

con lo stress di mungitura?

Meccanismo locale: FIL (Knight et al., 1998)

Caja et al., 2004 - JDS 87Ayadi et al., 2003 - JDS 86

Relazione tra latte prodotto e area della cisterna misurata con ecografo (distanza 8 h dalla mungitura)

y = 0.5716x - 1.9878

R2 = 0.922

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

0 5 10 15 20 25

area cisternale (cm2)

latt

e (L

)

7 8 9 10 11

50

150

250

350

450

dimensione cisterna (cm)

Latt

e (g

)

R-Sq = 67 %

Relazione tra produzione di latte e dimensioni della cisterna in pecore Sarde

(Nudda et al., 2002)

PA-PPS

-CN

-CN

PPCB (res 1-28)

K+ Na+ Cl-

LatteLatte

PPCB = FIL?

Meccanismo locale PPCB (Silanikove et al., 2000)

Blocco sintesi lattosio

Principali fattori di stress che agiscono sul N

Cellule inattive

Cellule attive

Cellule senescenti

r1 = tasso di differenziazione

r2 = tasso di apoptosi

Gli stress di mungitura e quelli emozionali prolungati aumentano il tasso di apoptosi (r2) e riducono il tasso

di differenziazione (r1)

Aumento del tasso di apoptosi (r2) dovuto a mancata rimozione del latte per lunghi periodi

PA-PPS

CN

(HCN) (-Ca++?)

(Shamay et al., 2002)

LatteLatte

PA-PPS

CN

(HCN) (-Ca++?)

Glucocorticoidi

LatteLatte

PA-PPS

Matrixmetallo

proteine

Aumento del tasso di apoptosi (r2) dovuto a stress emozionali prolungati

ECM

PA-PPS

-CN

-CN

PPCB (res 1-28)

K+ Na+ Cl-

Blocco sintesi lattosio

CN

(HCN) (-Ca++?)

Glucocorticoidi

I meccanismi locale e sistemico possono agire simultaneamente

LatteLatte

PA-PPS

Matrixmetallo proteine

Relazione fra Plasmina nel latte e produzione in pecore Sarde (Battacone et al., 2004)

y = -0.0145x + 1.2299

R2 = 0.96

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

0 5 10 15 20 25 30plasmina (mg/L)

pro

du

zio

ne

di

latt

e (k

g/d

)

Cellule inattive

Cellule attive

r1 = tasso di differenziazione

Gli stress di mungitura ed emozionali prolungati riducono il tasso di

differenziazione

EM

50%

(Kirkland e Gordon, 2001)

No stress

EM

25%

Stress acuto

EM

25%

leptina

leptina

Stress prolungato