Gli ormoni nel latte vaccino

Biosintesi degli ormoni

Gli ormoni sono molecole prodotte da un gran numero di organi del corpo umano ed animale e caratterizzati da struttura e funzioni altamente diversificate. Molti ormoni vengono trasferiti attraverso il circolo sanguigno alla mammella per prendere parte ai processi di sviluppo delle ghiandole mammarie e di lattazione, ed è biologicamente probabile che molti di essi vengano veicolati nel latte.

In base alla loro struttura, tali ormoni vengono suddivisi in:

• ormoni steroidei;
• ormoni peptidici e proteici;
• ormoni derivati da amminoacidi.

Le differenze strutturali sono riconducibili alle strutture molto diversificate dei precursori di ogni ormone, i quali vengono sottoposti a vari passaggi metabolici come parte delle differenti vie biosintetiche, producendo infine gli ormoni maturi.

 

Ormoni steroidei

Gli ormoni steroidei, a prescindere dall’organo da cui originano, seguono tutti la stessa via biosintetica, definita “steroidogenesi”. Tale processo porta alla produzione dei cosiddetti ormoni gonadici (ad es. estrogeni, androgeni e progesterone) nel caso in cui avvenga a livello delle gonadi, e degli ormoni adrenali (ad es. glucocorticoidi) se avviene nel surrene. La differente espressione degli enzimi della via biosintetica nei diversi organi in grado di svolgere la steroidogenesi consente la sintesi dei diversi ormoni gonadici ed adrenali. Di seguito è riportata una rappresentazione schematica di tale biosintesi.

Figura 1. Rappresentazione schematica della steroidogenesi. Il colesterolo è inizialmente trasformato in pregnenolone, da cui vengono prodotti estrogeni, androgeni e progesterone. Nel surrene il progesterone può essere ulteriormente trasformato per dare origine ai glucocorticoidi.

 

Ormoni peptidici e proteici

Gli ormoni di tipo peptidico e proteico includono peptidi di piccole dimensioni, polipeptidi e proteine vere e proprie, caratterizzati da una emivita minore rispetto agli ormoni steroidei. Dal punto di vista biosintetico, derivano da sintesi proteica come tutte le altre molecole di tipo peptidico e proteico, e vengono sintetizzati inizialmente come precursori dell’ormone funzionalmente attivo, definiti         “pre-proormoni”. I pre-proormoni vengono elaborati in proormoni in seguito al taglio proteolitico che avviene in corrispondenza della sequenza segnale necessaria al trasporto del proormone nel compartimento cellulare in cui avviene la fase successiva di maturazione. Il proormone, sebbene a questo punto possa subire modifiche post-traduzionali differenti in base all’ormone che dev’essere sintetizzato, è generalmente sottoposto ad un ulteriore taglio proteolitico che porta al rilascio dell’ormone funzionalmente e strutturalmente maturo. Come esempio, si riporta di seguito una rappresentazione schematica del processo biosintetico a cui è sottoposto uno degli ormoni peptidici che è possibile identificare nel latte: l’insulina.

Figura 2. Processo di biosintesi dell’insulina, prodotta dalle cellule β delle isole di Lagherans nel pancreas. La pre-proinsulina (a) viene sottoposta ad un taglio proteolitico (indicato dalla freccia rossa), che porta al distacco della sequenza segnale (in blu) ottenendo la proinsulina (b), la quale è stabilizzata nella struttura da ponti disolfuro (in giallo). La proinsulina viene sottoposta a due ulteriori tagli proteolitici (indicati con le frecce) che rilasciano il cosiddetto “peptide-c” (in rosso), terminando la sintesi dell’insulina (c).

Immagine rielaborata da Karas J.A. et al., 2021 [1].

 

Ormoni derivati da amminoacidi

Gli ormoni derivati da amminoacidi possono presentare caratteristiche chimiche simili sia agli ormoni peptidici che agli steroidei e ciò in funzione dell’amminoacido di partenza. Gli ormoni di questo tipo comprendono gli ormoni tiroidei e le catecolamine, derivanti dalla tirosina ed aventi una struttura idrofila, e i derivati del triptofano come la melatonina, che invece presentano caratteristiche tendenzialmente lipofile. Tra gli ormoni derivati da amminoacidi che è possibile identificare nel latte, è riportata di seguito schematicamente la via biosintetica della melatonina.

 

Il trasporto degli ormoni nel latte

Una volta sintetizzati nella loro forma matura, gli ormoni vengono generalmente rilasciati nel circolo sanguigno affinché raggiungano i distretti del corpo nei quali svolgono le loro funzioni. Tali molecole, difatti, raggiungono il latte attraverso il circolo sanguigno. Prima di poter raggiungere il latte, tuttavia, è necessario superare un sistema di epiteli che funge da barriera semipermeabile tra il sangue ed il latte che consente il passaggio di acqua, elettroliti, e delle molecole utili sia per il sostentamento e lo sviluppo del vitello, che per le risposte infiammatorie alle infezioni che possono coinvolgere la mammella, impedendo il passaggio di eventuali tossine ed altre sostanze deleterie. Tale barriera è definita “barriera emato-mammaria”, costituita principalmente da un singolo strato di cellule definite “cellule epidermiche mammarie” (che sono anche le cellule interessate nella secrezione del latte), e dai vari sistemi di giunzione che sigillano gli spazi intercorrenti tra cellule, e impedendo la permeazione di molecole attraverso spazi paracellulari. Salvo durante le infezioni e la colostrogenesi, solo molecole di piccole dimensioni e molecole con struttura lipofila sono in grado di attraversare la barriera emato-mammaria passando per via paracellulare o attraverso le membrane cellulari delle cellule epidermiche mammarie [2].

Gli ormoni steroidei (estrogeni, androgeni e progesterone), avendo una struttura apolare, vengono trasportati dal circolo sanguigno al latte per semplice diffusione attraverso le membrane plasmatiche delle cellule epiteliali mammarie, e nei glucocorticoidi in forma più limitata, avendo questi ultimi una struttura moderatamente idrofila. Gli ormoni peptidici, presentando terminazioni polari esposte in modo da produrre affinità al plasma, vengono trasportati principalmente attraverso trasporto attivo mediato da recettori o per transcitosi vescicolare, cioè attraverso vescicole che originano dalla membrana cellulare, inglobando gli ormoni e rilasciandoli nel lume. Il trasporto degli ormoni derivati da amminoacidi dipende dalla loro struttura: la melatonina, essendo apolare, attraversa la membrana cellulare e viene trasportata per diffusione come nel caso degli ormoni steroidei.

Figura 2. L’ormone prodotto dall’organo viene trasportato attraverso il circolo sanguigno fino alla mammella a livello della ghiandola alveolare, dove l’ormone viene trasferito al latte passando attraverso le cellule epiteliali mammarie per diffusione nel caso degli ormoni steroidei, oppure attraverso transcitosi vescicolare o trasporto attivo mediato da recettori nel caso degli ormoni idrofili come per gli ormoni peptidici e proteici.

 

Caratteristiche e funzioni degli ormoni nel latte

Secondo la letteratura scientifica prodotta nel corso degli ultimi 20 anni, gli ormoni identificabili nel latte compongono una lista estremamente ricca, sia per quanto riguarda gli ormoni sintetizzati e secreti dai vari organi secretori del corpo della mucca e trasferiti tramite il circolo sanguigno, che quelli prodotti direttamente dalla mammella e dalle cellule epiteliali mammarie. Tra questi, alcuni hanno particolare valore analitico sia perché possono essere indice di benessere dell’animale, e di conseguenza anche indice di qualità del latte, sia perché sono molecole che possono potenzialmente avere effetti sulla salute umana.

Sulla base degli organi che li producono, è possibile dividere tali ormoni in:

 

• Ormoni gonadici

• • Estrogeni
  • Progesterone
  • Androgeni

• Ormoni adrenali

• • Glucocorticoidi

• Ormoni pituitari

• • Prolattina
  • Ormone della crescita (somatotropina)

• Ormoni ipotalamici

• • Ormoni di rilascio della gonadotropina (GnRH)
  • Ormone di rilascio della tireotropina (TRH)
  • Somatostatina

• Altre molecole con funzioni correlabili alle ormonali

• • Insulina
  • Fattore di crescita insulino-simile (IGF-1)
  • Bombesina
  • Melatonina
  • Prostaglandine

 

Ormoni gonadici

Gli ormoni gonadici sono ormoni steroidei prodotti dalle gonadi che regolano le attività riproduttive, lo sviluppo dei caratteri sessuali, e molti altri processi a livello cellulare. Tali ormoni includono gli estrogeni, il progesterone e gli androgeni, i quali agiscono attraverso meccanismi diversi a seconda del sesso e della fase del ciclo riproduttivo.

 

Estrogeni

Gli estrogeni sono prodotti principalmente dalle ovaie, ed in minima parte dalle ghiandole surrenaliche e dal tessuto adiposo. Svolgono un ruolo fondamentale in moltissime funzioni sia a livello molecolare, come la regolazione dell’espressione genica e l’apoptosi, sia a livello macroscopico e comportamentale come nei processi riproduttivi delle femmine di tutti i vertebrati. Insieme ad altri ormoni, contribuiscono allo sviluppo della ghiandola mammaria e pertanto svolgono anche un ruolo fondamentale nell’attivazione del processo di produzione del latte. I principali estrogeni identificati nel latte comprendono l’estrone (indicato in letteratura anche con l’identificativo E1), il 17β-estradiolo, o più semplicemente estradiolo (E2) e l’estriolo (E3) [3], [4].

Queste molecole possono essere presenti sia nella forma libera che coniugata con gruppi solfato, glucuronato, o entrambi.

L’estrogeno maggiormente presente nel latte è l’estrone, presente per l’80% nella frazione grassa del latte [3]. Alcuni studi hanno registrato una concentrazione di estrone nel burro pari a 1,47 ng/g [5]. Essendo liposolubili, anche estradiolo ed estriolo risultano principalmente ripartiti nella fase grassa, sebbene alcuni studi suggeriscano che una quantità significativa di estrogeni possano essere ritrovati anche nel siero [3].

Svolgendo un ruolo di fondamentale importanza nella regolazione dell’ovulazione, della gravidanza e della lattazione, la loro concentrazione nel latte varia in funzione della fase riproduttiva della mucca al momento della mungitura [4].

 

Ormone	Forma libera (pg/mL)	Forma coniugata (pg/mL)
Estrone	39 ± 5	368 ± 76
Estradiolo	36 ± 13	85 ± 33
Estriolo	27 ± 12	38 ± 13

 

 

 

Concentrazione di estrogeni liberi e coniugati nel latte di Frisona [4].

Gli estrogeni presenti nel latte sono ancora oggetto di discussione in merito al loro effetto sulla salute umana. Una ricca quantità di pubblicazioni, negli ultimi 30 anni, ha dimostrato come quasi ogni tessuto del corpo sia in grado di interagire con gli estrogeni, attraverso l’espressione dei recettori in grado di riconoscerli. I dati a disposizione che trattano il tema degli effetti dell’assunzione di estrogeni esogeni, ed in particolare dalla matrice latte, sono molto limitati. È stato osservato che i bambini in età prepuberale mostrano una particolare sensibilità all’esposizione agli estrogeni esogeni, poiché anche bassissime concentrazioni di questi ormoni possono influenzare i processi di sviluppo dell’apparato riproduttivo nei bambini [6], [7]. È noto, inoltre, che gli estrogeni abbiano un ruolo chiave nello sviluppo di molte tipologie di tumori, come quello al seno, ma ciò non implica che ci sia una correlazione tra assunzione di alimenti di origine animale (la principale fonte di estrogeni esogena) e lo sviluppo del cancro [4]. Altri studi hanno dimostrato importanti effetti su vari processi biologici in bambine affette da sindrome di Turner in seguito all’assunzione di basse concentrazioni di estrogeni in forma pura [4], sebbene gli effetti derivanti dall’assunzione di estrogeni esogeni dalla matrice latte possano essere differenti. Altri studi condotti sul latte di animali trattati con estrogeni esogeni hanno evidenziato che, sebbene questi ormoni possano essere poi identificati nel latte, i livelli plasmatici degli estrogeni negli esseri umani in seguito al consumo del latte non subiscono variazioni significative [6].

È bene considerare, alla luce di questi risultati talvolta discordanti, che è necessaria la produzione di ulteriori dati che possano apportare luce sul tema.

 

Progesterone

Il progesterone è un ormone steroideo prodotto principalmente a livello delle ovaie e della placenta. Agisce di concerto con altri ormoni regolando la fase riproduttiva in tutti gli animali, dall’ovulazione al mantenimento della gravidanza, fino allo sviluppo delle ghiandole mammarie, e viene attualmente utilizzato come marker per la diagnosi di gravidanza nelle mucche [3], [4]. Insieme alle prostaglandine e al GnRH, viene somministrato in forma esogena alle mucche al fine di indurre e sincronizzare l’estro e l’ovulazione [6]. Essendo una molecola apolare, è presente principalmente nella frazione grassa del latte.

Sebbene non vi siano molti studi riguardo alla cinetica di assorbimento del progesterone da alimenti di origine lattiero-casearia, alcuni indicano che l’assunzione esogena di progesterone in forma pura per via orale porti ad una biodisponibilità nell’uomo inferiore al 10%, come conseguenza dei processi di biotrasformazione che avvengono nel fegato [4].

La concentrazione di progesterone rilevata nel latte è estremamente variabile, da 1,2 ng/mL [3] a 12 ng/mL [4]  poiché questi valori sono soggetti a variazioni in base alla fase riproduttiva della mucca. Nel burro, invece, sono state rilevate concentrazioni da 130 ng/mL [8] a 300 ng/mL [4]. Questa netta ripartizione nella frazione grassa è chiaramente da attribuire alla forte lipofilia del progesterone.

 

Androgeni

Rispetto agli altri ormoni gonadici, pochi studi sono stati sviluppati in merito alla presenza di androgeni nel latte. Nonostante la principale origine degli androgeni siano i testicoli nei maschi, nel caso delle mucche vengono prodotti in parte dal surrene, ed in parte anche dalle ghiandole mammarie, difatti studi preliminari suggeriscono che alcuni di questi ormoni possano essere coinvolti nella lattogenesi [4]. La quantità di androgeni identificati nel latte è pari a 150 pg/mL per quanto riguarda il testosterone, e 1-5 ng/mL per quanto riguarda l’androstanedione [8], [9]. Inoltre, la concentrazione dell’androstanedione risulterebbe più alta nel latte munto durante la gravidanza [4].

Ormoni adrenali

Gli ormoni adrenali, o surrenalici, sono prodotti dalle ghiandole surrenali. Questi ormoni ricoprono ruoli cruciali nella regolazione di diverse funzioni del corpo, inclusa la risposta allo stress e il mantenimento dell’equilibrio idrosalino.

 

Glucocorticoidi

I glucocorticoidi sono ormoni steroidei la cui produzione è regolata dall’ormone adrenocorticotropo (ACTH) che possono essere identificati in latte e prodotti lattiero-caseari, agendo in sinergia con altri ormoni nel processo di lattogenesi: sono in grado di regolare attraverso un meccanismo dose-dipendente l’assorbimento del glucosio da parte della ghiandola mammaria, substrato fondamentale nella produzione del lattosio [3]. Oltre alla regolazione del processo di lattazione, ricoprono un ruolo importante nel metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine, sono coinvolti nelle risposte infiammatorie, svolgono attività di immunosoppressione e possono contrapporsi all’asse ipotalamico-pituitario-ipofisaria disturbando il normale corso del ciclo estrale [6]. A differenza degli estrogeni, i glucocorticoidi sono presenti in quantità molto limitate all’interno della frazione grassa del latte, e sono difatti egualmente distribuiti nelle frazioni proteiche delle caseine e del siero [3]. Nelle mucche il principale glucocorticoide è il cortisolo. La produzione di cortisolo è influenzata da svariati fattori   metabolici oltre che ambientali, tra cui la melatonina attraverso una relazione inversa: la melatonina blocca l’asse ipotalamico-pituitario-adrenale, il principale sistema neuroendocrino responsabile della risposta allo stress, inibendo la produzione di cortisolo [10], mentre a sua volta il cortisolo è in grado di inibire la produzione di melatonina. Condizioni di stress legate al trasporto, problemi neurologici, cambiamenti nella dieta, stress termici, e molti altri cambiamenti nelle condizioni di allevamento delle mucche possono aumentare i livelli di cortisolo nel plasma, e di conseguenza anche nel latte. Per questo motivo, è possibile utilizzare il cortisolo presente nel latte come indicatore dei livelli di stress nell’animale [4]. Tuttavia, è bene anche considerare che in recenti studi è stata osservata una variazione significativa nei livelli di cortisolo ottenuti dal pelo nelle differenti fasi della gravidanza: la concentrazione di cortisolo è risultata superiore nell’ultimo mese a ridosso del parto, e studi effettuati a livello del pelo anche di altri animali hanno mostrato variazioni nei livelli di cortisolo anche in altre fasi della gravidanza [11]. Sebbene queste analisi non siano state effettuate nel latte, è ragionevole supporre che tali risultati possano potenzialmente essere traslati a tale matrice, dato che sia le concentrazioni di cortisolo nel pelo che quelle nel latte rappresentano una frazione del contenuto di glucocorticoidi del plasma. Pertanto, sebbene sia necessario mantenere un certo grado di cautela nell’associare in maniera diretta la presenza di cortisolo nel latte a condizioni di stress significative nella mucca, la determinazione del cortisolo può comunque essere utilizzata come indicatore generale del benessere animale.

Pochi studi sono stati sviluppati in merito agli effetti del possibile assorbimento dei glucocorticoidi dal latte di mucca all’uomo. Ciò che è noto è che in genere i glucocorticoidi vengono metabolizzati dal fegato attraverso reazioni di ossidazione, riduzione e idrolisi, e le forme coniugate con gruppi glucuronato e solfato vengono solitamente escreti attraverso le urine [4]. Per quanto riguarda la concentrazione di glucocorticoidi nel latte, essa risulta molto variabile, da 0 a 50 ng/mL, e tale variazione è attribuibile probabilmente al gran numero di fattori che ne influenzano la biosintesi [3], [4].

 

Ormoni pituitari

Gli ormoni pituitari, o ipofisari, sono ormoni prodotti dalla ghiandola pituitaria (o ipofisi), posizionata alla base del cervello. Questi ormoni svolgono un ruolo cruciale nella regolazione di numerose funzioni corporee incluse la crescita, la riproduzione e la risposta allo stress.

 

Prolattina

La prolattina è un ormone peptidico che nel periodo di lattazione viene rilasciato dalla porzione anteriore dell’ipofisi in risposta a stimoli di mungitura esterni, come la stimolazione meccanica delle ghiandole mammarie. La prolattina viene anche secreta da altre parti del corpo, come l’ipotalamo, il telencefalo, l’ippocampo, l’amigdala e il midollo spinale, ma anche dalle stesse cellule epiteliali mammarie che secernono il latte e che costituiscono la barriera emato-mammaria.

La prolattina svolge una funzione fondamentale nello sviluppo della ghiandola mammaria insieme ad altri ormoni e nella produzione del latte dopo il parto, favorendo la sintesi delle caseine e dei vari enzimi coinvolti nella sintesi del lattosio. La prolattina aumenta l’assorbimento di calcio e degli acidi grassi a lunga catena coinvolti nella sintesi del grasso del latte. Altri ruoli ricoperti dalla prolattina comprendono la regolazione delle funzioni delle ovaie, il supporto allo sviluppo delle caratteristiche comportamentali legate alla riproduzione, e l’omeostasi del sistema immunitario [4], [6].

La prolattina risulta interessante non solo per le attività che svolge in forma di ormone, ma anche il gene che codifica per tale proteina è considerato rilevante ai fini della ricerca scientifica e della produzione di prodotti lattiero-caseari: un recente studio ha dimostrato che l’analisi del gene codificante per la prolattina può essere un valido strumento per la selezione di mucche ad alta produttività che presentano particolari caratteri riproduttivi che consentono di rispondere in maniera efficiente agli stress termici, che altrimenti influenzerebbero negativamente la produzione del latte [12].

Per quanto riguarda la biodisponibilità e gli effetti sull’organismo in seguito al consumo di latte, è stato ipotizzato che negli adulti di tutte le specie la prolattina ingerita dal latte viene rapidamente idrolizzata nei singoli amminoacidi prima dell’assorbimento, pertanto non sono stati riportati effetti sul metabolismo. Nel caso dei neonati, è stato osservato che la prolattina può essere in parte assorbita, influenzando diversi processi come il differenziamento e la maturazione del sistema immunitario e dell’apparato riproduttivo [3], [4].

Le concentrazioni di prolattina espresse in letteratura riportano che all’interno del colostro le quantità risultano essere considerevolmente maggiori rispetto al latte: nel colostro vengono raggiunte concentrazioni fino a 800 ng/mL, a fronte di circa 8 ng/mL nel latte [3], [4].

 

Ormone della crescita (somatotropina)

L’ormone della crescita bovino, o somatotropina, è un ormone peptidico prodotto dall’ipofisi di fondamentale importanza nella produzione del latte, poiché una volta raggiunto il fegato stimola la produzione del fattore di crescita insulino-simile (IGF-1), che a sua volta è in grado di stimolare non solo lo sviluppo osseo e muscolare, ma anche la produzione di latte nelle mucche. Insieme alla prolattina è in grado di favorire lo sviluppo delle ghiandole mammarie redirigendo i nutrienti da altri tessuti alle ghiandole stesse. La somatotropina è prodotta solo in quantità limitata nelle mucche, perciò è stato prodotto un analogo sintetico ricombinante della somatotropina (rbST), attualmente in uso negli Stati Uniti e in molti altri Paesi al fine di aumentare la produzione di latte. La somministrazione avviene attraverso l’apposizione di impianti sottocutanei che rilasciano gradualmente l’ormone, per iniezione diretta o sottoforma di additivi nel mangime [6].

L’utilizzo della somatotropina ricombinante (rbST) è stato approvato negli Stati Uniti nel 1994 [13] e da allora è rimasto oggetto di dibattito in relazione a due principali problematiche: la prima legata al benessere dell’animale, la seconda alla sicurezza per il consumo umano. Per quanto riguarda il benessere animale, la bibliografia scientifica presenta, ad oggi, pareri discordanti: alcuni studi riportano effetti negativi significativi sull’animale in seguito alla somministrazione di rbST, come l’insorgenza di mastiti e problemi legati all’apparato riproduttivo, mentre altri studi invece affermano che non ci sia un’incidenza della mastite superiore negli animali trattati. In merito alla sicurezza per l’uomo, la FDA è stato l’ente che per primo ha autorizzato l’utilizzo di rbST, poiché essendo una proteina di grandi dimensioni e significativamente differente dall’omologa proteina umana, viene rapidamente idrolizzata nel tratto gastrointestinale in peptidi non bioattivi. Nel 2014, in seguito ad una revisione sistematica, la commissione FAO/WHO ha concluso che vi è un rischio molto limitato di ritrovare residui di rbST nel latte, così come è limitato il rischio che essa possa svolgere attività metaboliche nell’uomo. Inoltre, è stato anche concluso che il rischio per il consumatore di sviluppare forme di resistenza antibiotica associato ad un eventuale aumentato utilizzo di antibiotici a causa di presunte mastiti nelle mucche a cui viene somministrata la rbST è molto limitato. Di contro, la EFSA ha invece affermato che l’aumentato utilizzo di antibiotici possa in effetti esporre il consumatore a tale rischio [6].

Per questo motivo, in Europa l’utilizzo della rbST è vietato dal 1999, sebbene ad oggi non vi siano prove scientifiche che dimostrino la pericolosità dell’ormone ricombinante per l’uomo [6].

A causa di questa legislazione, al fine di identificare eventuali casi di adulterazione da somministrazione di rbST alle mucche produttrici di latte in Europa, sono state sviluppate diverse tecniche per la determinazione della presenza di questa molecola nel latte. Metodiche di studio sono in corso in BSC attraverso tecniche IRMS.

 

Ormoni ipotalamici

Ormone di rilascio della gonadotropina (GnRH)

Il GnRH è un ormone peptidico prodotto dall’ipotalamo in grado di indurre il rilascio delle gonadotropine (ormone follicolo-stimolante, FSH ed ormone luteinizzante, LH), le quali supportano il processo di gametogenesi favorendo la produzione di estradiolo e portando all’estro.

Insieme al progesterone e alle prostaglandine, viene somministrato sottoforma di impianti sottocutanei come parte dei protocolli di induzione e sincronizzazione dell’estro e dell’ovulazione nei bovini, come nel protocollo “Ovsynch” [6].

Generalmente i livelli di GnRH sono 5 volte superiori nel latte rispetto al plasma (nel latte la concentrazione è pari a 0,5-3 ng/mL), e viene trasportato nelle ghiandole mammarie tramite trasporto attivo. Nei vitelli il GnRH viene assorbito dall’intestino ed è stato ipotizzato possa partecipare ai processi di mascolinizzazione dell’ipotalamo stimolando la produzione degli androgeni [3].

 

Ormone di rilascio della tireotropina (TRH)

L’ormone di rilascio della tireotropina (TRH) è un neuropeptide secreto dall’ipotalamo che stimola la produzione dell’ormone tiroide-stimolante (TSH) ed il rilascio della prolattina attraverso un meccanismo dose-dipendente. Nei mammiferi il TRH agisce, infatti, come agente di rilascio della prolattina attraverso una complessa cascata di segnali, influenzando indirettamente la produzione del latte.

Il TRH è presente a concentrazioni maggiori nel colostro (0,16 ng/mL) e nel latte (0,05 ng/mL) rispetto al sangue [3].

 

Somatostatina

La somatostatina è un ormone prodotto dall’ipotalamo e da alcune cellule del tratto digerente, la cui attività si oppone al rilascio della somatotropina (ormone della crescita) e della prolattina. Sebbene la somatostatina non sia direttamente coinvolta nella regolazione del processo di lattazione, la sua azione antagonista rispetto al rilascio dell’ormone della crescita e della prolattina influenza negativamente, seppur in maniera indiretta, la produzione di latte.

 

Altre molecole con funzione ormonale

Insulina

Il latte di mucca contiene naturalmente insulina in concentrazioni che vanno da 5 ng/mL a 40 ng/mL. L’insulina ha un ruolo fondamentale nella regolazione del metabolismo della mucca durante la produzione del latte, partecipando alla gestione del glucosio che viene utilizzato come substrato per la produzione del lattosio, ed alla sintesi di proteine e grassi utili alla produzione del latte. L’insulina bovina, nell’uomo, è in parte degradata durante la digestione, e non può agire direttamente come l’insulina endogena. Infatti, l’aumento nei livelli di insulina in seguito al consumo di latte è associabile al contenuto di zuccheri naturalmente presenti nel latte, piuttosto che da un’intromissione esogena dell’insulina bovina nei livelli plasmatici di insulina endogena [3].

 

Fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF-1)

IGF-1 è un ormone peptidico costituito da 70 amminoacidi prodotto principalmente dal fegato e dalla ghiandola mammaria, anche se può essere prodotto localmente anche in altri tessuti. La sua secrezione è stimolata dall’ormone della crescita e prende parte ai processi di crescita ossea e muscolare, alla crescita follicolare, alla maturazione degli oociti, in vari processi metabolici legati al metabolismo del glucosio e del glicogeno, nella lipogenesi, e lavora in sinergia con l’ormone della crescita nella produzione del latte sia stimolando lo sviluppo delle cellule epiteliali mammarie, sia favorendo i processi metabolici utili alla produzione del latte [4], [6].

Dato che il processo di pastorizzazione non provoca la degradazione di IGF-1, è possibile identificarlo nel latte pastorizzato. I dati riguardanti la biodisponibilità di IGF-1 ingerita attraverso la dieta nell’uomo sono ancora inconcludenti, difatti non è chiaro in che percentuale tale ormone venga assorbito dall’organismo. Considerando che presenta una struttura molto simile all’insulina, è possibile suppore che venga per la maggior parte degradato durante la digestione come nel caso dell’insulina. Nei neonati, tuttavia, è stato dimostrato che tale ormone non venga degradato completamente ma venga in parte assorbito, con possibili ruoli nello sviluppo [4].

Tale ormone è presente in più alte concentrazioni nel colostro (103 ± 21 ng/mL) rispetto al sangue, ma dopo il parto i livelli di IGF-1 nel latte scendono gradualmente al di sotto dei livelli plasmatici. La concentrazione di IGF-1 nel latte è molto variabile in base alla fase di lattazione, da 6,3 ng/mL nelle prime due settimane di lattazione a 1,6 ng/mL nel giorno 210 [4].

 

Bombesina

La bombesina è un ormone peptidico di 14 amminoacidi che influenza la secrezione di ormoni nel tratto grastrico, e partecipa alla regolazione del senso di sazietà, del livello di zuccheri nel sangue, dell’acidità nell’intestino. Le concentrazioni di bombesina riportate in letteratura in latte umano, di mucca e di maiale sono molto variabili, da 0,25 a 450 ng/mL [3].

 

Melatonina

La melatonina è un ormone sintetizzato dalla ghiandola pineale che presenta una struttura tendenzialmente lipofila, consentendole di attraversare con facilità le membrane biologiche, come la barriera emato-encefalica e la barriera emato-mammaria. Svolge una grande quantità di attività diverse, dalla più tradizionalmente riconosciuta, cioè la regolazione del ciclo circadiano, ad altre funzioni meno note ma comunque fondamentali come la regolazione del sistema immunitario, la riduzione degli stress ossidativi, la regolazione dei processi riproduttivi, promuovendo in generale il benessere animale [10]. La melatonina ha una diretta associazione funzionale con l’asse ipotalamico-pituitario-adrenale, inibendo la produzione del cortisolo durante la notte, e difatti i livelli di questi due ormoni seguono un andamento ciclico seguendo il ritmo circadiano. Durante la veglia, la presenza di melatonina si oppone alla produzione del cortisolo quando l’animale è in condizioni di particolare benessere. Allo stesso modo, in risposta allo stress, i livelli di cortisolo aumentano, inibendo la produzione di melatonina. Per questo motivo la melatonina, così come il cortisolo, può essere considerata un potenziale indicatore dello stato di benessere generale dell’animale, tenendo a mente che vi sono comunque molti altri processi che possono influenzarne i livelli rilevati nel plasma e nel latte. Le concentrazioni di melatonina nel latte variano da 5 a 25 pg/mL, con una concentrazione massima a mezzanotte e minima a mezzogiorno, così come rilevato nel plasma [3].

 

Prostaglandine: molecole con funzioni correlabili alle ormonali

Le prostaglandine sono acidi ciclopentanoici derivati dall’acido arachidonico, strutturalmente simili tra loro e prodotti in molti tessuti diversi e che svolgono funzioni molto diversificate. Nel latte di mucca sono state rilevate diverse prostaglandine, tra cui PGE₂, PGF₂α e Trombossano B2 [4].

Attualmente, la prostaglandina PGF₂α è somministrata come parte del protocollo “Ovsync” insieme al progesterone ed al GnRH per la sincronizzazione dell’estro. In particolare, PGF₂α svolge un ruolo fondamentale nell’induzione della regressione del corpus luteum, abbassando la produzione di progesterone, portando alla luteolisi e consentendo l’inizio di un nuovo ciclo estrale [6].

In uno studio è stata identificata la presenza di PGE₂ nel latte in commercio, osservando una concentrazione pari a 3 ng/mL nel latte intero e di 2,04 ng/mL nel latte scremato. Altri studi hanno identificato una concentrazione di PGF₂α in latte crudo pari a 0,69 ng/mL [4].

Gli effetti protettivi delle prostaglandine nei confronti delle ulcere gastriche sono ben noti; tuttavia, la rapidità con cui tali molecole vengono degradate durante la digestione rende difficile affermare che i prodotti lattiero-caseari possano essere delle reali fonti di prostaglandine nella dieta. Inoltre, è bene ricordare che elevati livelli di prostaglandine in prodotti lattiero-caseari, e in particolare nel latte, possono essere considerati indicatori di mastiti batteriche ed in generale di condizioni infiammatorie nelle mucche da cui è originato il latte [4].

 

Concentrazione degli ormoni nel latte

Le seguenti tabelle riportano i dati di concentrazione media degli ormoni oggetto di trattazione nel testo.

Tabella 1. Concentrazione degli ormoni gonadici in diverse matrici lattiero-casearie riportate in letteratura.

Ormone	Concentrazione (ng/mL)	Matrice
Estrone	0,005-0,058 [3]	latte
	0,13-0,41 [4]	latte
	0,26 [4]	panna
	1,47 [4]	burro
	0,085-0,13 [14]	latte intero
	0,059-0,40 [14]	latte scremato
	0,008 [14]	latte crudo (1° trim. gestazione)
	0,45 [14]	latte crudo (2° trim. gestazione)
	1,27 [14]	latte crudo (3° trim. gestazione)
Estradiolo	0,01-0,084 [3]	latte
	0,12 [4]	latte
	0,03 [4]	panna
	0,30 [4]	burro
	0,025-0,065 [14]	latte intero
	0,006-0,065 [14]	latte scremato
	0,035 [14]	latte crudo (1° trim. gestazione)
	0,084 [14]	latte crudo (2° trim. gestazione)
	0,32 [14]	latte crudo (3° trim. gestazione)
Estriolo	0,065 [4]	latte
Progesterone	1-26 [3]	latte
	72,7 [3]	panna
	132,9 [3]	burro
	1,4-12 [4]	latte
	43-48,6 [4]	panna
	141-300 [4]	burro
	0,82-15,5 [14]	latte crudo
Testosterone	0,05-0,15 [3]	latte
	0,09-0,15 [4]	latte
	0,005-0,095 [14]	latte intero
	0,003-0,078 [14]	latte parz. scremato
	0,003-0,036 [14]	latte scremato
Androstanedione	1-5 [4]	latte

 

Tabella 2. Concentrazione degli ormoni adrenali, pituitari, ipotalamici ed altre molecole con funzioni correlabili alle ormonali in diverse matrici lattiero-casearie riportate in letteratura.

Ormone	Concentrazione (ng/mL)	Matrice
Glucocorticoidi totali	0,25-50 [3]	latte
	14 [4]	latte
Cortisolo	0,09-1,45 [14]	latte crudo
Prolattina	500-800 [3]	colostro
	5-200 [3]	latte crudo
	120 [4]	colostro
	15 [4]	latte crudo
Ormone della crescita	<1 [3]	latte
Ormone di rilascio della gonadotropina	0,5-3 [3]	latte
Ormone di rilascio della tireotropina	0,16 [3]	colostro
	0,05 [3]	latte
Insulina	37,1 [3]	latte pre-parto
	5,5-6,2 [3]	latte post-parto
Fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF-1)	103 [4]	colostro
	1,6-6,3 [4]	latte post-parto
Prostaglandine	0,69-3,4 [4]	latte

 

Tabella 2. Concentrazione di melatonina in diverse matrici lattiero-casearie riportate in letteratura ed identificate dalle analisi effettuate presso il Laboratorio BSC.

Ormone	Concentrazione (ng/mL-ng/g)	Matrice
Melatonina	0,005-0,025 [3]	latte
	0-0,04 [15]	latte
	0,38 [15]	Gran Moravia

 

Le concentrazioni di melatonina riportate nella tabella precedente includono, in grassetto, i risultati ottenuti dalle analisi effettuate dal Laboratorio BSC. I dati completi sono consultabili all’articolo “A Milk Quality Index, Rapid Quantitative Determination of Indole Hormone Melatonin” presente sul sito del BSC al seguente link: https://www.brazzalesc.com/a-milk-quality-index-rapid-quantitative-determination-of-indole-hormone-melatonin/.

Cogollo del Cengio, 7 maggio 2025

 

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