Acqua, alimentazione e latte: relazioni fra i caratteri isotopici e chimici

In questo progetto di ricerca i principi e le tecniche della geochimica degli isotopi stabili sono stati applicati ai campioni di acqua ingerita, di fieno e di mangime della dieta delle bovine e di latte prodotto, raccolti per un arco temporale di un anno a partire da febbraio 2018 fino a gennaio 2019 nel comprensorio del Parmigiano Reggiano. In particolare, sono stati misurati i valori isotopici di d18O e d2H nell’acqua e nel siero (acqua) del latte e di d13C e d15N nella caseina e nel grasso separati dal latte, nel fieno e nel mangime. Queste analisi sono state condotte presso il Laboratorio di Geochimica Isotopica del Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale dell’Università degli Studi di Parma. In aggiunta, è stato svolto un lavoro di screening che ha interessato le analisi degli elementi maggiori e in tracce, le analisi isotopiche dello zolfo (d34S) e il rapporto isotopico 87Sr/86Sr sui campioni di due mesi (agosto 2018 e gennaio 2019). Queste analisi sono state effettuate presso l’Istituto Jožef Stefan di Lubiana (Slovenia). In questo studio, le caratteristiche geochimiche delle componenti del latte sono state confrontate con quelle del fieno, del mangime e dell’acqua. È stato possibile determinare i fattori di frazionamento α tra: (i) il latte e l’acqua delle fattorie per l’ossigeno e per l’idrogeno che è funzione della stagione; (ii) la caseina e il grasso per il carbonio; (iii) la caseina e la dieta per il carbonio e l’azoto . Inoltre, è stata determinata una regressione polinomiale di secondo ordine attraverso la quale è possibile calcolare il valore di d18O dell’acqua avendo a disposizione quello del latte (e viceversa) utile per limitare la zona di provenienza. Attraverso il fattore di frazionamento α(caseina-dieta) è stato possibile calcolare, per le stalle che non utilizzano l’unifeed (piatto unico), la % di fieno nella dieta (attorno al 50%) che è in linea con quanto previsto dal Disciplinare di Produzione del Parmigiano Reggiano. Per quanto riguarda la composizione isotopica dello zolfo, i valori della caseina sembrano essere controllati principalmente dal fieno e dall’erba e, secondariamente, dal mangime. L’analisi del rapporto isotopico 87Sr/86Sr dell’acqua, latte totale e dieta ha permesso la costruzione di una relazione lineare a più variabili indipendenti (R2=0,88), dalla quale risulta che il rapporto 87/86Sr del latte è determinato principalmente dal rapporto 87/86Sr del fieno. Infine, l’applicazione dell’analisi multivariata PCA alla concentrazione degli elementi maggiori e in tracce dei campioni di latte liofilizzato e dieta ha permesso di valutare l'associazione tra i profili di fieno, mangime e latte. Tale associazione è presente però solo in alcune stalle e, quindi, non rappresenta una regola. È stato comunque possibile evidenziare che il contributo di alcuni elementi (quali P, Ca, Br e Rb) nel latte sia determinato principalmente dal fieno dove la concentrazione degli elementi è più elevata che nel mangime.