Composizione della membrana

La composizione chimica generale della membrana del globulo di grasso è ben nota anche se essa può variare leggermente a seconda del trattamento subito dal latte, probabilmente a causa del fatto che alcuni costituenti sono in equilibrio tra membrana e siero. La sua composizione è molto più simile a quella delle membrane cellulari che a quella del grasso o del siero del latte. Le sostanze principali che compongono la membrana sono:

 Fosfolipidi e colesterolo;  Cerebrosidi;

 Proteine e glicoproteine;

 Enzimi, principalmente la fosfatasi alcalina e la xantina-ossidasi (riduttasi aldeidica);

 Sostanze varie quali riboflavina (vitamina B2), acido ribonucleico, etc…;

 Acqua.

Proteine e lipidi formano più del 90% della sostanza secca della membrana. Le proteine di membrana costituiscono circa l’1% delle proteine totali del latte ma la loro composizione differisce alquanto dalle caseine e dalle proteine che si trovano nel siero del latte. La maggior parte sono glicoproteine contenenti una percentuale considerevole di carboidrati (esosi, 2,8 ÷ 4,15%; esosammine, 2,5 ÷ 4,2% e acido sialico, 1,3 ÷ 1,8%). A seconda del tipo di metodo di estrazione e del danno subito, la membrana può contenere anche caseine e proteine del siero.

Marco Caredda. Messa a punto e validazione di metodi analitici aspecifici online impieganti strumentazione a Trasformata di Fourier per la determinazione di macro e microanaliti in latte ovino. Tesi di dottorato in Scienze chimiche, Ciclo XXVI, Università degli studi di Sassari.

Tabella 2.8 - Composizione della membrana dei globuli di grasso del latte bovino [Keenan, 1983].

Costituente Quantità

Proteine 25-60% della sostanza secca

Lipidi totali 0,5-1,2 mg su mg di proteine

Fosfolipidi 0,13-0,34 mg su mg di proteine

- Fosfatidilcolina 34% dei fosfolipidi totali

- Fosfatidil-etanolammina 28% dei fosfolipidi totali

- Sfingomielina 22% dei fosfolipidi totali

- Fosfatidil-linositolo 10% dei fosfolipidi totali

- Fosfatidilserina 6% dei fosfolipidi totali

Lipidi neutri 56-80% dei lipidi totali

- Idrocarburi 1,2% del totale dei lipidi neutri

- Steroli 0,2-5,2% del totale dei lipidi neutri

- Esteri sterolici 0,1-0,8% del totale dei lipidi neutri

- Gliceridi 53-74% del totale dei lipidi neutri

- Acidi grassi liberi 0,6-6,3% del totale dei lipidi neutri

Cerebrosidi 3,5 nmoli su mg di proteine

Gangliosidi 6-7,4 nmoli di acido sialico su mg di proteine

Acidi sialici totali 63 nmoli su mg di proteine

Esosi 0,6 μmoli su mg di proteine

Esosoammine 0,3 μmoli su mg di proteine

Acidi uronici 99 ng su mg di proteine

RNA 20 μg su mg di proteine

Tramite la tecnica SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulphate - PolyAcrylamide Gel

Electrophoresis, ossia elettroforesi su gel di poliacrilammide in presenza di sodio

dodecilsolfato) è stato possibile analizzare gli estratti proteici della membrana, risolvendo le proteine in una serie di 60 bande discrete, con una massa molecolare variabile tra 11 e 250 KDa [Keenan, 1995]. Le principali proteine sono la xantina-ossidasi, la butirrofilina e la glicoproteina B, rispettivamente di massa molecolare pari a 155, 67 e 48 KDa. La maggior parte delle altre proteine si trova a concentrazioni molto basse. La xantina- ossidasi, enzima che favorisce l’ossidazione dei lipidi in un processo radicalico, costituisce circa il 20% delle proteine della membrana ed una parte di essa viene persa nei processi di raffreddamento durante l’estrazione. Ne esistono almeno quattro diverse varianti che hanno punto isoelettrico compreso tra 7,0 e 7,5. La butirrofilina, la principale proteina di membrana, è una glicoproteina poco solubile presente in almeno quattro varianti dotate di punto isoelettrico compreso tra 5,2 e 5,3. È costituita da 526 amminoacidi ed ha una massa molecolare (esclusi i carboidrati) di 56 KDa. Ha un ruolo attivo nell’avvolgimento dei globuli di grasso, riuscendo a creare legami forti con i fosfolipidi.

Marco Caredda. Messa a punto e validazione di metodi analitici aspecifici online impieganti strumentazione a Trasformata di Fourier per la determinazione di macro e microanaliti in latte ovino. Tesi di dottorato in Scienze chimiche, Ciclo XXVI, Università degli studi di Sassari.

Tabella 2.9 – Composizione acidica della membrana e del cuore del globulo di grasso nel latte

ovino [Martini, 2013].

Acido grasso g/100g dei lipidi totali di membrana

g/100g dei lipidi totali del cuore del globulo

C4:0 0,01 1,58 C6:0 < 0,01 1,62 C8:0 0,03 1,87 C10:0 1,77 6,52 C12:0 2,50 4,14 C14:0 10,49 11,81 C16:0 34,53 28,42 C18:0 19,81 11,82 C18:1-cis-9 19,62 21,98 C18:2-cis-9, cis-12 0,56 0,97

C18:3-cis-9, cis-12, cis-15 0,17 0,07

C18:2-cis-9, trans-11 0,59 0,26 Saturi 72,89 70,85 Monoinsaturi 24,21 27,20 Polinsaturi 2,89 1,95 Omega-3 0,32 0,12 Omega-6 2,06 1,64 Insaturi/Saturi 0,37 0,44

I lipidi della membrana dei globuli di grasso costituiscono circa lo 0,5-1,0% dei lipidi totali del latte. La loro composizione è data da fosfolipidi e lipidi neutri presenti in rapporto 2:1, e da altri lipidi presenti in minore concentrazione. I fosfolipidi sono principalmente fosfatidilcoline, fosfatidiletanolammine e sfingomieline in rapporto 2:2:1. I fosfolipidi della membrana hanno un alto contenuto di acidi grassi insaturi (maggiore del 30%) e perciò la membrana è molto suscettibile all’ossidazione. I principali acidi grassi dei fosfolipidi di membrana e la loro percentuale relativa nel latte bovino sono i C14:0 (5%), C16:0 (25%), C18:0 (14%), C18:1 (25%), C18:2 (9%), C22:0 (3%), C24:0 (3%). La membrana contiene anche numerosi glicolipidi e cerebrosidi; questi ultimi, grazie agli acidi grassi a lunga catena di cui sono composti, determinano l’alta stabilità della membrana. I lipidi neutri della membrana sono invece formati da trigliceridi (83-88%), digliceridi (5- 14%) e acidi grassi liberi (1-5%). Gli acidi grassi che li formano sono principalmente a catena lunga, come il palmitico (C16:0), lo stearico (C18:0), il miristico (C14:0), l’oleico (C18:1) ed il laurico (C12:0), e quindi ad alto punto di fusione. In Tabella 2.8 è mostrata la composizione più dettagliata della membrana dei globuli di grasso contenuti nel latte bovino. Per quanto riguarda il latte ovino, gli acidi grassi a corta e media catena sono presenti in maggiore percentuale nel cuore del globulo mentre l’acido palmitico (C16:0) e l’acido stearico (C18:0) presentano percentuali maggiori nella membrana. La membrana

Marco Caredda. Messa a punto e validazione di metodi analitici aspecifici online impieganti strumentazione a Trasformata di Fourier per la determinazione di macro e microanaliti in latte ovino. Tesi di dottorato in Scienze chimiche, Ciclo XXVI, Università degli studi di Sassari.

presenta inoltre maggiori percentuali di acidi polinsaturi, di acidi linoleici coniugati e di acidi omega-3 (Tabella 2.9) [Recio, 2009] [Martini, 2013].

La membrana contiene anche diversi enzimi ed alcuni metallocomposti (prioritari quelli di Cu e Fe) mentre numerosi altri metalli (Co, Ca, Na, K, Mg, Mo, Zn) sono presenti in tracce [Fox, 1998].