Genetics of milk protein composition and milk colour in irish dairy cattle

L’obiettivo generale della presente tesi è stato quello di determinare la possibilità di poter migliorare, tramite programmi di selezione genetica, la qualità del latte e in particolare le frazioni proteiche, gli amino acidi liberi (FAA) e il colore. Per essere migliorato geneticamente un carattere (incluso la qualità del latte) deve: i) essere di importanza, sia essa economica o anche sociale; ii) esibire variabilità genetica, ossia deve essere ereditabile; iii) essere misurabile o correlato geneticamente con un carattere che sia misurabile. Le analisi di riferimento per i suddetti parametri di qualità del latte sono state determinate su 715 campioni di latte. Il dataset di spettri includeva misurazioni infrarosse su circa 95 000 campioni di latte raccolti in sette aziende sperimentali, mentre altri circa 40 000 spettri (determinati su campioni di latte di entrambe le mungiture giornaliere) erano provenienti da 69 aziende commerciali. I più alti coefficienti di correlazione, in validazione esterna, ottenuti per frazioni proteiche, FAA e colore del latte sono stati rispettivamente di 0.74 (caseine totali), 0.74 (glicina) e 0.72 (indice del giallo). Le frazioni proteiche del latte e gli FFA hanno dimostrato variazioni tra mesi dell’anno, tra stadi di lattazione e tra ordini di parto. Un picco nella concentrazione di tutte le frazioni caseiniche è stato evidente nei mesi di Agosto, Settembre ed Ottobre. La concentrazione di acido glutammico è stata maggiore nei mesi di Febbraio, Marzo, Aprile e Giugno a parità di produzione di latte giornaliera. Le variazioni di frazioni proteiche e FAA attraverso mesi dell’anno e stadi di lattazione possono fornire all’industria di trasformazione lattiero-casearia uno strumento per gestire il proprio portafoglio prodotti lungo uno specifico periodo produttivo. I valori di ereditabilità dei fenotipi predetti hanno avuto un minimo di 0.04 (beta caseina) ed un massimo di 0.61 (lattoglobulina totale) per le frazioni proteiche, mentre per quanto riguarda gli FAA hanno variato tra 0.05 (acido aspartico) e 0.58 (serina). Il coefficiente di variazione genetico per frazioni proteiche misurate ha variato tra 3.01% (alfa lattoalbumina) e 22.98% (lattoglobulina totale), mentre per gli FFA misurati ha variato tra 1.01% (acido glutammico) e 25.65% (serina). Il caratteri di colore del latte hanno dimostrato una ereditabilità medio-bassa, con un range compreso tra 0.29 (luminosità) e 0.35 (indice del giallo). Il coefficiente di variazione genetico del colore del latte ha avuto un minimo di 0.37% (luminosità) ad un massimo di 6.68% (indice del giallo). I risultati della presente tesi dimostrano chiaramente che alcune frazioni proteiche, alcuni FAA e il colore del latte sono di possibile predizione attraverso la tecnologia nel medio-infrarosso, e tali fenotipi predetti hanno variabilità genetica il che implica che programmi di selezione per migliorare la qualità del latte sono possibili. I risultati principali di questa tesi sono che le predizioni di questi caratteri usando la spettroscopia nel medio infrarosso possono rappresentare un beneficio per gli allevatori di vacche da latte attraverso la selezione genetica di animali con una migliore qualità del latte. Inoltre, questa tesi offre delle opportunità per una selezione più accurata del latte destinato al consumo umano, alla produzione di latte per neonati e alla produzione di formaggio. Inoltre, tali predizioni possono rappresentare dlle opportunità per il management aziendale e industriale.