сотрудник
Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.39 Животноводство
Цель исследований – повышение качества и технологических свойств молока коров черно-пестрой породы. Исследования проведены на коровах-первотелках черно-пестрой породы в ООО «Ду-сым» Атниниского района Республики Татарстан. Сформированы три группы опытных коров в зависи-мости от генотипа CSN3 и DGAT1, являющихся аналогами по месяцу лактации. Изучена сыропригод-ность молока, полученного от коров с разным аллельным вариантом генов каппа-казеина и диацилгли-церол О-ацилтрансферазы. У опытных коров проведено ДНК-тестирование по генам CSN3 и DGAT1 и определены аллельные варианты данных генов методом полимеразной цепной реакции с последующим анализом по полиморфизму длин рестрикционных фрагментов. При действии сычужного фермента на молоко коров, имеющих генотип CSN3 АВ и CSN3 ВВ, отмечен лучший выход плотного казеинового сгустка (80 и 100%) и отделение сыворотки (Р<0,05) при меньшем времени свертывания (20,3 и 16,5 мин; Р<0,05-0,01). По гену DGAT1 преимущество установлено у молока первотелок с аллельным вари-антом DGAT1 АК и DGAT1 КК, соответственно, 86,7 и 85,7%, 24,0 и 25,7 минут. Наибольшее время свертывания молока характерно для группы CSN3 АА – 29,5 мин – и группы DGAT1 АА – 30,4 мин. По времени свертывания молока (15-40 мин) II тип имеют группы с генотипом CSN3 АВ и CSN3 ВВ с наибольшей долей коров в стаде – 80,0 и 71,4% и с генотипом DGAT1 АК и DGAT1 КК – 86,6 и 85,7%, соответственно. Таким образом, лучшими сыродельческими свойствами обладает молоко, полученное от коров, имеющих в генотипе аллель В гена каппа-казеина и аллель К гена диацилглицерол О-ацилтрансферазы.
пшеница, удобрения, почва, лист, активность, азот, нитратредуктаза
При выработке сыров наиболее важна в молоке не только массовая доля белка, но и его составляющей части – казеина. От массовой доли казеина и его свойств зависит свертываемость молока сычужным ферментом, выход сыра и его качество.
Исследованиями многих зарубежных и отечественных ученых установлено достоверное и положительное влияние аллеля В гена каппа-казеина на физико-химические показатели и технологические свойства молока коров разных пород [2, 4, 8].
У молока коров, имеющих в своем генотипе аллель В каппа-казеина (по сравнению с аллелем А), меньшее время коагуляции, отличная свертываемость, меньший расход молока; оно содержит мицеллы меньшего диаметра, что достаточно важно для выработки сыра [5, 6, 7].
В настоящее время ведется селекция, направленная на повышение качества и технологических свойств молока, при этом наличие желательных аллелей маркерных генов является у племенных животных важным моментом, который должен использоваться при разведении молочного крупного рогатого скота. Все это показывает на актуальность использования ДНК-маркеров при совершенствовании молочного скота, в том числе и при улучшении технологических свойств молока [1, 3, 9, 10].
Цель исследований – повышение качества и технологических свойств молока коров черно-пестрой породы.
Задачи исследований – установить влияние генотипов каппа-казеина (CSN3) и диацилглицерол О-ацилтрансферазы (DGAT1) на сыродельческие свойства молока коров черно-пестрой породы.
Материалы и методы исследований. Исследования были проведены на коровах-первотелках черно-пестрой породы в ООО «Дусым» Атниниского района Республики Татарстан. Сформированы три группы опытных коров в зависимости от генотипа CSN3 и DGAT1, являющихся аналогами по месяцу лактации.
У опытных коров проведено ДНК-тестирование по генам каппа-казеина и диацилглицерол О-ацилтрансферазы в ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности». Аллельные варианты генов CSN3 и DGAT1 определены методом полимеразной цепной реакции с последующим анализом по полиморфизму длин рестрикционных фрагментов (ПЦР-ПДРФ) продуктов амплификации генов.
Сыродельческие свойства молока первотелок каждой группы определены в индивидуальных пробах молока на втором и третьем месяцах лактации. Сыропригодность молока определяли по методике Н. В. Барабанщикова (1990) при использовании сычужной и сычужно-бродильной пробы (ГОСТ 9225-84). При этом оценивали продолжительность свертывания сычужным ферментом – с момента введения фермента до образования плотного казеинового сгустка.
По сыропригодности молоко разделяли на три типа: I – молоко свертывается менее чем за 15 минут, II – молоко свертывается в течение 15-40 минут, III – молоко свертывается более чем за 40 минут или же не свертывается совсем.
Синерезис (мл) – количество сыворотки, выделившейся за 5, 15, 25 мин свободного фильтрования через бумажный фильтр 100 см3 молока.
Полученные материалы статистически обрабатывали с расчетом средней арифметической (М) и ошибки средней арифметической (m) с использованием программного приложения Microsoft Excel 2007. Уровень достоверности полученных результатов определяли по критерию Стьюдента при трех уровнях вероятности (Р<0,05; Р<0,01; Р<0,001).
Результаты исследований. В результате проведенных исследований установлено, что молоко коров-первотелок с аллелем А гена каппа-казеина имеет худшее состояние казеинового сгустка при сычужном свертывании. У 33% животных с генотипом CSN3 АА из молока формировался рыхлый и дряблый сычужный сгусток (табл. 1). Плотный казеиновый сгусток формировался из молока 80% опытных животных с генотипом CSN3 АВ и из молока 100% опытных животных с генотипом CSN3 ВВ.
Таблица 1
Состояние казеинового сгустка из молока первотелок с разным генотипом CSN3 и DGAT1
|
Генотип |
n |
Распределение коров по состоянию |
Распределение по типам |
||||||
|
плотный |
рыхлый |
дряблый |
I (до 15 мин) |
II (15-40 мин) |
III (более 40 мин) |
||||
|
CSN3 |
|||||||||
|
АА |
15 |
67 |
20 |
13 |
13 |
67 |
20 |
||
|
АВ |
15 |
80 |
20 |
- |
20 |
80 |
- |
||
|
ВВ |
7 |
100 |
- |
- |
29 |
71 |
- |
||
|
DGAT1 |
|||||||||
|
АА |
15 |
54 |
33 |
13 |
7 |
73 |
20 |
||
|
АК |
15 |
87 |
13 |
- |
7 |
87 |
7 |
||
|
КК |
7 |
86 |
14 |
- |
- |
86 |
14 |
||
По Н. В. Барабанщикову для изготовления сыра лучшим является молоко, которое сворачивается под действием молокосвертывающего ферментного препарата в пределах 15-40 минут, оно относится ко II типу. В представленных данных, от первотелок, несущих в генотипе аллель В гена каппа-казеина, получено предпочтительное молоко для изготовления сыра, доля таких животных – более 71%. Животные с генотипом CSN3 АА продуцируют молоко, которое относится к I и III типу по времени свертываемости, количество их составило 33%.
Коровы с генотипом DGAT1 АК продуцируют молоко с лучшими сыродельческими свойствами. Так, при действии на молоко сычужного фермента у 87% первотелок образуется плотный казеиновый сгусток, а рыхлый – лишь у 13%. В опытной группе с генотипом DGAT1 АА плотный сгусток получился из молока 54 % коров, а рыхлый и дряблый из молока, соответственно, 33% и 13% коров, что намного меньше. Оптимальным временем свертываемости молокосвертывающим ферментным препаратом (II тип) обладает молоко коров группы с гетерозиготным генотипом DGAT1 АК, доля животных – 86,6%. В гомозиготной группе DGAT1 АА, которые имеют II тип свертываемости молока, отмечено 73% животных.
Наименьшее время свертывания молока сычужным ферментом отмечено у первотелок с генотипом CSN3 ВВ – 16 минут (табл. 2). Больший период и соответственно худшее время свертывания молока характерно для коров с генотипом CSN3 АА – 29 минут, группа с гетерозиготным генотипом CSN3 АВ занимала промежуточное положение – 20 мин. Разница между гомозиготными группами составила 13 минут (Р<0,01).
Таблица 2
Время свёртывания молока и синерезис казеиновых сгустков из молока первотелок
с разным генотипом CSN3 и DGAT1
|
Генотип |
n |
Время свёртывания молока, мин |
Количество сыворотки, выделившейся после разрезки сгустка, см3 |
||
|
через 5 минут |
через 15 минут |
через 25 минут |
|||
|
CSN3 |
|||||
|
АА |
15 |
29 ± 3,07 |
43,87 ± 2,23 |
56,33 ± 1,52 |
61,53 ± 1,44 |
|
АВ |
15 |
20 ± 1,22 |
42,53 ± 1,66 |
58,80 ± 0,99 |
64,53 ± 1,28 |
|
ВВ |
7 |
16 ± 1,51 |
50,86 ± 5,24 |
65,57 ± 2,55 |
68,86 ± 2,28 |
|
DGAT1 |
|||||
|
АА |
15 |
30 ± 2,46 |
41,93 ± 1,69 |
52,33 ± 1,07 |
57,93 ± 1,09 |
|
АК |
15 |
24 ± 1,84 |
43,93 ± 1,85 |
55,87 ± 1,25 |
63,27 ± 1,26 |
|
КК |
7 |
26 ± 3,41 |
42,60 ± 3,04 |
56,00 ± 2,41 |
61,80 ± 2,74 |
По гену диацилглицерол О-ацилтрансферазы лучшей свертываемостью сычужным ферментом обладает молоко животных с генотипом DGAT1 АК (24 мин) и DGAT1 КК (26 мин). У гомозиготных генотипов DGAT1 АА данный показатель плохой – 30 мин, выше, чем у первотелок DGAT1 АК, на 6 мин (Р<0,05).
Синерезис – уплотнение и стягивание сгустка с выделением сыворотки. Скорость синерезиса определяется влагоудерживающей способностью казеина и зависит от режима тепловой обработки, состава ферментного препарата и концентрации сухих веществ в молоке.
Сравнение казеиновых сгустков по синерезису показало, что группа первотелок с генотипом CSN3 ВВ по количеству выделившейся сыворотки после разрезки сычужного сгустка достоверно превосходит коров с генотипом CSN3 АА через 15 минут на 9,24 см3 (Р<0,01) и через 25 минут на 7,33 см3 (Р<0,05), животных с генотипом CSN3 АВ – через 15 минут на 6,77 см3 (Р<0,05).
По гену диацилглицерол О-ацилтрансферазы установлено, что при оценке синерезиса отдельно по времени в группе с генотипом DGAT1 АК через 5 и 25 мин после разрезания казеинового сгустка выделилось больше сыворотки – 43,93 и 63,27 см3. При этом разница статистически достоверна по объему сыворотки между опытными группами DGAT1 АА и DGAT1 АК после разрезания сычужного сгустка через 15 мин на 3,54 см3 (Р<0,05) и через 25 мин на 5,34 см3 (Р<0,01).
Заключение. Лучшими сыродельческими свойствами обладает молоко, полученное от первотелок с генотипом CSN3 ВВ – у них больше выход плотного сычужного сгустка и меньше время свертывания молока. У коров с генотипом DGAT1 АК хорошие показатели сыропригодности молока, а худшие – у животных с генотипом DGAT1 АА. В целом, хорошими сыродельческими свойствами обладает молоко, которое продуцируют животные, имеющие аллель В гена каппа-казеина и аллель К гена диацилглицерол О-ацилтрансферазы.
Данные о наличии взаимосвязи генотипов CSN3 и DGAT1 с сыродельческими свойства молока животных дают возможность совершенствования молочных пород скота с использованием ДНК-маркеров в направлении повышения качества и свойств молока. Следовательно, с целью повышения сыропригодности молока коров черно-пестрой породы целесообразно проводить отбор с использованием ДНК-тестирования для выявления животных, несущих В-аллель каппа-казеина и К-аллель диацилглицерол О-ацилтрансферазы.
1. Бигаева, А. В. Сыропригодность молока коров с разными генотипами каппа-казеина / А. В. Бигаева, Х. Х. Гильманов, С. В. Тюлькин [и др.] // Сыроделие и маслоделие. - 2019. - № 6. - С. 26-27.
2. Валитов, Ф. Р. Качественный состав молока коров с разными генотипами по гену каппа-казеина / Ф. Р. Валитов, И. Ю. Долматова, И. Н. Ганиева, И. Р. Кунафин // Ученые записки Казанской государственной ака-демии ветеринарной медицины. - 2014. - Т. 219. - С. 70-73.
3. Гончаренко, Г. М. Сравнительная оценка сыропригодности молока симментальской и красной степной породы с учётом генотипов k-казеина / Г. М. Гончаренко, Т. С. Горячева, Н. М. Рудишина [и др.] // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2013. - Т. 110, №12. - С. 113-117.
4. Капельницкая, Е. Молочная продуктивность и технологические свойства молока коров с различными генотипами каппа-казеина / Е. Капельницкая, А. Шилова // Главный зоотехник. - 2015. - № 4. - С. 34-39.
5. Лоретц, О. Г. Влияние генотипа каппа-казеина на технологические свойства молока / О. Г. Лоретц, Е. В. Матушкина // Аграрный вестник Урала. - 2014. - № 3 (121). - С. 23-26.
6. Тельнов, Н. О. Влияние генотипа каппа-казеина на молочную продуктивность и технологические свой-ства молока коров красно-пестрой породы в республике Мордовия / Н. О. Тельнов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2016. - № 2(34). - С. 160-163.
7. Тюлькин, С. Технологические свойства молока коров с разными генотипами каппа-казеина / С. Тюлькин, Т. Ахметов, М. Нургалиев // Молочное и мясное скотоводство. - 2011. - № 8. - С. 4-5.
8. Bonfatti, V. Effects of beta-kappa-casein (CSN2-CSN3) haplotypes, beta-lactoglobulin (BLG) genotypes, and detailed protein composition on coagulation properties of individual milk of Simmental cows / V. Bonfatti, G. Di Mar-tino, A. Cecchinato [et al.] // J. Dairy Sci. - 2010. - Vol. 93, 8. - Р. 3809-3817.
9. Ganiev, A. S. Reproductive quality of cows of different genotypes on CSN3 And DGAT1 genes depending on milk level / A. S. Ganiev, R. R. Shaidullinv, F. S. Sibagatullin [et al.] // Research Journal of Pharmaceutical, Biologi-cal and Chemical Sciences. - 2018. - №9(6). - P. 1504-1509.
10. Safina, N. Y. Combination Of Polymorphism Of The TFAM Gene With Growth Dynamics, Milk Productivity And Reproductive Characteristics Of Cow-Heifers / N. Y. Safina, T. M. Akhmetov, Sh. K. Shakirov [et al.] // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2018. - № 9(6). - P. 1528-1537.
