Obtención de una leche enriquecida de forma natural con ácidos grasos omega-3 y ácido conjugado linoleico (CLA) sin disminución de la cantidad de la grasa láctea

Abstract

Se realizaron tres estudios con el fin de identificar estrategias para evitar la depresión de la grasa láctea en las vacas lecheras cuando las dietas se complementan con aceites ricos en AGPI. Una revisión bibliográfica realizada en el primer estudio mostró que las recomendaciones diarias de CLA más comúnmente reportados para humanos son 0,8 g/d (0,6 a 3,0 g/d), aunque todas las recomendaciones se han extrapolado a partir de modelos animales y los pocos estudios en humanos reportan resultados contradictorios. Se seleccionaron 69 artículos publicados, donde se alimentaron vacas lecheras con diferentes grasas y se registró el contenido de grasa de la leche y el perfil de AG. Teniendo en cuenta los cambios en CLA y el contenido de grasa láctea, la suplementación con aceites de pescado, junto con aceites vegetales sería la mejor estrategia (395 mg de cis-9, trans-11 CLA/l vs. 188 mg de cis-9, trans-11 CLA/l; aumento de 2,1 veces). El consumo humano medio actual estimado en Europa, Estados Unidos y Canadá es 0,21 g/d. Si suponemos un aumento de 2,1 veces en el contenido de CLA en la leche, el consumo humano promedio aumentaría de 0,21 a 0,46 g/día. Aunque hay datos suficientes en nutrición sobre las estrategias para aumentar el contenido de CLA en la leche, las necesidades humanas no han sido bien establecidas y, en base a las recomendaciones actuales, son inalcanzables incluso si toda la leche y productos lácteos se consumen como productos enriquecidos en CLA. En el segundo estudio, se llevaron a cabo dos experimentos (fermentación in vitro y fermentadores de doble flujo continuo) para determinar los efectos de lipasas y aceites esenciales sobre la fermentación ruminal y la aparente biohidrogenación del ácido linoleico y linolénico. Los tratamientos fueron control, lipasa 1 y 2, un inhibidor de lipasa, PTSO; Eugenol y CIN (experimento 1), y control, lipasa 1, PTSO y CIN (experimento 2) a dos niveles de pH (6.4 y 5.6). En el experimento 1, Lipasa 1 aumentó la aparente biohidrogenación de LNA y redució la eficiencia de los pasos intermedios de la biohidrogenación del LA y LNA, pero estos resultados no fueron observados en el experimento 2. El PTSO inhibió la aparente biohidrogenación de LA y LNA y disminuyó las concentraciones totales de AG volátiles en los dos experimentos. El tercer estudio se basó en el hecho de que alimentar a vacas lecheras con dietas suplementadas con lino resulta en la depresión grasa de la leche, pero hay una amplia gama de sensibilidad entre las vacas. Los objetivos de este estudio fueron comparar la expresión de mRNA en las células somáticas de la leche en vacas resistentes o sensibles a la DGL, e identificar las vías metabólicas y factores de transcripción afectados por la DGL en vacas resistentes o sensibles a la DGL. Cuatro vacas fueron seleccionados de una granja comercial después de un cambio de una dieta de control a una dieta rica en lino. Entre ellas, dos vacas (R-MFD) fueron resistentes a la DGL teniendo alto contenido de grasa de la leche tanto en el control (4,06%) como en la dieta suplementada con lino (3,90%); y dos vacas (S-MFD) fueron sensibles a la DGL disminuyendo el contenido de grasa de la leche después del cambio a la dieta con lino (3,87-2,52%). El análisis de expresión diferencial entre S-MFD y R-MFD vacas permitió detectar un gran número de genes expresados diferencialmente en ambas dietas, CTR (n = 1.316) y LIN (n = 1.888). El ánalisis de vias metabólicas y genes reguladores claves también permitió detectar un gran número de vías y genes reguladores clave expresados de forma diferente. El análisis de SNP mostró 641 SNP sólo en las vacas R-MFD y 1024 sólo en las vacas S-MFD entre los genes expresados de manera diferente en todas las comparaciones. Los resultados sugieren que las vacas R-MFD podrían estar activando un mecanismo de compensación para aumentar la síntesis de ácidos grasos en presencia de lino. En su conjunto, los resultados de esta tesis sugieren la posibilidad de evitar la depresión de la grasa láctea mediante las tecnologías transcriptomica.

Three studies were conducted in order to identify strategies to avoid milk fat depression in dairy cows when diets are supplemented with rich oils PUFA. Literature research in the first study showed that the most commonly reported intake recommendations of CLA for human are 0.8 g/d (from 0.6 to 3.0 g/d), although all recommendations have been extrapolated from animal models and the few human studies reported contradictory results. We selected published papers (n = 69) where dairy cows were fed different fats and the milk fat content and FA profile were reported. Considering the changes in CLA and milk fat content, supplementation with fish oils together with vegetable oils would be the best strategy (395 mg of cis-9, trans-11 CLA/l vs. 188 mg of cis-9, trans-11 CLA/l; increase of 2.1 times). The estimated current average human consumption in Europe, US and Canada is 0.21 g/d. If we assume an increase content of 2.1 times in CLA in milk, average human consumption would increase from 0.21 to 0.46 g/day. Although there is sufficient data on feeding strategies to increase CLA content in milk, human requirements have not been well established and, based on current recommendations, they are unattainable even if all milk and milk products were consumed as CLA enriched products. In the second study, two experiments (bath culture fermentation and continous culture fermenters) were conducted to determine the effects of lipases and essential oils on rumen fermentation and apparent biohydrogenation of linoleic and linolenic acids. Treatments were control, lipase 1 and 2, a lipase inhibitor, PTSO; Eugenol and CIN (experiment 1), and control, lipase 1, PTSO and CIN (experiment 2) at two pH levels (6.4 and 5.6). In experiment 1, Lipase 1 increased the apparent biohydrogenation of LNA and reduced the efficiency of intermediary steps of biohydrogenation of LA and LNA but these results were not observed in experiment 2. The PTSO inhibited the apparent biohydrogenation of LA and LNA and decreased total VFA concentrations in the two experiments. The third study was based in the fact of feeding linseed to dairy cows results in milk fat depression (MFD), but there is a wide range of sensitivity among cows. The objectives of this study were to compare the mRNA expression of transcripts expressed in milk somatic cells in cows resistant or sensitive to MFD, and to identify metabolic pathways and transcription factors affected by MFD in resistant or sensitive cows. Four cows were selected from a dairy farm after a switch from a control diet to a linseed-rich diet. Among them, two cows (R-MFD) were resistant to MFD having high milk fat content in both control (4.06%) and linseed-rich diet (3.90%); and two cows (S-MFD) were sensitive to MFD decreasing milk fat content after the change into the LIN diet (3.87 to 2.52 %). Differential expression analysis between S-MFD and R-MFD cows allowed to detect a large number of differentially expressed genes in both diets, CTR (n = 1,316) and LIN (n = 1,888). Pathway and key gene regulator analysis also allowed detecting a large number of differently expressed pathways and key gene regulators. Analysis of SNP discovery showed 641 SNP only in R-MFD cows and 1,024 only in S-MFD cows among differently expressed genes in all comparisons. Results suggest that R-MFD cows could be activating a compensatory mechanism to increase the fatty acid synthesis in linseed-rich diets. As a whole, results of this thesis suggests the possibility of avoid milk fat depression by transcriptomic technologies.