Anim. Res. 55 (2006) 533-544
DOI: 10.1051/animres:2006031

Effects of mountain grassland maturity stage and grazing management on carotenoids in sward and cow's milk

Francisco Calderón^a, Gabriele Tornambé^b, Bruno Martin^a, Philippe Pradel^c, Béatrice Chauveau-Duriot^a and Pierre Nozière<sup>a

a</sup>  Unité de Recherche sur les Herbivores, INRA Theix, 63122 Saint-Genès-Champanelle, France
^b  Dipartimento S.En.Fi.Mi.Zo., Università degli Studi di Palermo, 90100 Palermo, Italia
^c  Domaine de la Borie, INRA Marcenat, 15330 Marcenat, France

(Received 8 November 2005 - Accepted 30 June 2006 - Published online 17 October 2006)

Abstract - Carotenoids are involved in the sensorial and nutritional values of dairy products. In grazing systems, both herbage maturity stage and grazing management may affect the amount of carotenoid ingested, thus these factors may affect carotenoid concentrations in milk. Two homogenous plots of mountain grassland (1.4 and 2.0 ha) were grazed during two cycles of growth by 6 dairy cows in mid lactation, in strip (SG) and rotational grazing (RG), respectively. We monitored the changes in carotenoid concentrations in sward and milk, measured by HPLC twice a week. Seven carotenoids were identified in the sward: violaxanthin, antheraxanthin, epilutein, lutein, zeaxanthin, ß-carotene and 13-cis ß-carotene. Forage quality decreased throughout the course of the first growth stage, but carotenoid concentration in sward did not significantly change. In early regrowth, forage quality was high and the concentration of ß-carotene and xanthophylls also tended to be higher. Carotenoid concentrations in sward were not affected by grazing management, averaging 350 g per g DM. The carotenoids identified in milk were -carotene (75%) and lutein (25%). A significant decrease in ß-carotene concentration in milk was observed throughout the course of the first growth stage, from 5.37 to 3.87 g per g fat, whereas it increased to 4.91 g per g fat in early regrowth. -carotene concentration in milk was not affected by grazing management, averaging 4.72 and 5.03 g per g fat for RG and SG, respectively. However, lutein concentration was slightly lower for RG than for SG, averaging 1.39 and 1.74 g per g fat, respectively. It is concluded that carotenoids in milk were only slightly affected by herbage maturity stage, and to a lesser extent by grazing management.

Résumé - Effets du stade de l'herbe et du mode de pâturage d'une prairie de montagne sur la teneur en caroténoïdes de l'herbe et du lait de vache. Les caroténoïdes sont impliqués dans les caractéristiques sensorielles et nutritionnelles des produits laitiers. Au pâturage, les teneurs en caroténoïdes du lait pourraient dépendre du stade de l'herbe et du mode de pâturage, qui conditionnent la quantité et la qualité de l'ingéré. Pour valider cette hypothèse, deux prairies naturelles de montagne homogènes, de 1,4 et 2,0 ha, ont été exploitées par 6 vaches en milieu de lactation, en pâturage tournant rapide (SG) et lent (RG), respectivement, pendant deux cycles de végétation. Nous avons suivi l'évolution des teneurs en caroténoides de l'herbe et du lait, déterminées par HPLC sur deux prélèvements par semaines. Dans l'herbe, sept caroténoïdes ont été identifiés: violaxanthine, anthéraxanthine, épilutéine, lutéine, zéaxanthine, ß-carotène et 13-cis ß-carotène. Au cours du premier cycle de végétation, la valeur nutritive de l'herbe a fortement diminué, mais sa teneur en caroténoïdes n'a pas été significativement modifiée. Les teneurs en ß-carotène et xanthophylles et la valeur nutritive de l'herbe étaient les plus élevées au début du deuxième cycle. La concentration en caroténoïdes de l'herbe n'a pas été affectée par le mode de pâturage, et était en moyenne de 350 g par g MS. Dans le lait, les caroténoïdes identifiés ont été le ß-carotène (75 %) et la lutéine (25 %). La concentration en ß-carotène dans le lait a diminué significativement de 5,37 à 3,87 g par g MG pendant le premier cycle de végétation, et était la plus élevée au début du deuxième cycle (4,91 g par g MG). La concentration en ß-carotène dans le lait n'a pas été affectée par le mode de pâturage, en moyenne 4,72 et 5,03 g par g MG pour RG et SG, respectivement. Cependant, la concentration en lutéine était légèrement plus faible avec RG (1,39 g par g MG) qu'avec SG (1,74 g par g MG). En conclusion, la concentration en caroténoïdes dans le lait a été légèrement affectée par le stade de l'herbe, et dans une moindre mesure par le mode de pâturage.

Key words: carotenoids / cow's milk / mountain grassland / maturity stage / grazing management

Mots clés : caroténoïdes / lait de vache / prairie de montagne / stade de l'herbe / mode de pâturage

Corresponding author: noziere@clermont.inra.fr

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