CC BY
94
УДК 636.2.034:547.96:575.822
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА ^КАЗЕИНА И СЫРОДЕЛЬЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ МОЛОКА КОРОВ СИММЕНТАЛЬСКОЙ ПОРОДЫ
Г.М. ГОНЧАРЕНКО, доктор биологических наук, зав. лабораторией
Т.С. ГОРЯЧЕВА, младший научный сотрудник СибНИИЖ Россельхозакадемии Н.С. МЕДВЕДЕВА, старший научный сотрудник Горно-Алтайский НИИСХ Россельхозакадемии Н.Б. ГРИШИНА, кандидат биологических наук, научный сотрудник
Е.Г. АКУЛИЧ, кандидат биологических наук, научный сотрудник
Е.В. КОНОНЕНКО, младший научный сотрудник СибНИИЖ Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. Для производства качественного сыра, особенно его твёрдых сортов, требуется молоко с хорошими сыродельческими свойствами, которые зависят от генотипа животных. Молоко коров с генотипом ВВ k-казеина обладает наиболее коротким временем коагуляции и затвердения, а также имеет лучшую композицию сгустка при изготовлении твёрдых сыров. Кроме того, генотип вВ этого локуса положительно связан с белковомолочностью, что определяет более высокий выход продукции. Симментальская порода, наиболее пригодная по крепости копытного рога для горной местности республики Алтай, отличается хорошим соотношением генотипов гена k-казеина, выявленных методом ПЦР-анализа. Частота встречаемости генотипов АА локуса k-казеина составляет-34,2 %;АВ - 48,1; ВВ -17,7%, аллеляА - 0,58; аллеля В - 0,42. В молоке коров с генотипом ВВ содержание белка во всех учтённых лактациях на 0,1...0,18 % выше, чем у других (р<0,001). Коровы с гетерозиготным генотипом также превосходили животных с АА генотипом на 0,05.0,08 % (р<0,01; р<0,001). По объёму выделившейся сыворотки, фазе коагуляции и алкогольной пробе молоко практически не отличалось, а общая продолжительность свёртывания молока у коров с генотипом ВВ была на 0,57 мин. короче, чем у особей с АА генотипом. В лабораторных условиях из молока коров разных генотипов был изготовлен сыр типа «Витязь» и «Домашний». Изучение его состав и вкусовых качества показало, что содержание жира в сухом веществе продукта, изготовленного из молока животных с генотипом АА (21,74), ниже, чем в вариантах с генотипами АВ и ВВ, на 7,36 и 5,43 %. Самое высокое содержание влаги отмечено в сыре, изготовленном из молока коров с генотипомАВ - 47,31 %. Продукт, приготовленный из молока коров с ВВ генотипом, отличался лучшими вкусовыми качествами и его выход был на 11,1 % больше, чем при использовании молока от коров с генотипом АА. Ключевые слова: крупный рогатый скот, симментальская порода, k-казеин, продуктивность, сыропригодность, содержание жира.
Производство качественного сыра зависит от многих факторов, в том числе и от технологических свойств молока, которые, как показывают современные исследования, наследственно обусловлены. Применение молекулярно-генетических методов позволяет выявить полиморфизм генов белков молока и вести дальнейшую селекцию с использованием желательных аллелей. К числу таких генов относится локус к-казеина. Показано, что его аллель В определяет наиболее короткое время коагуляции и затвердения, а также лучшую композицию сгустка при изготовлении твёрдых сыров. Кроме того, генотип ВВ этого локуса положительно связан с белковомолочностью [1, 2]. На выработку 1 кг сыра из молока коров с таким генотипом требуется меньше молока [3, 4]. При этом, по данным [5], среди обследованных быков
чёрно-пёстрой, бестужевской и симментальской пород в ФГУП «Башкирское» не выявлено ни одного животного с ВВ генотипом. Гетерозиготных по аллелю В этого локуса было от 25 до 60 %, а наиболее благоприятное соотношение генотипов наблюдали у коров ярославской и красной горбатовской пород (26,6...31 %) [6].
Эти исследования особенно актуальны для зон сыроделия, к которым относится республика Алтай, где на долю симментальской породы приходится 90 % всего молочного скота. Животные отличаются хорошими адаптационными качествами, крепким копытным рогом, генетическим разнообразием хозяйственно полезных признаков, высокой интенсивностью прироста живой массы, особенно в первый год жизни, однако их молочная продуктивность в регионе не превышает 3500.4000 кг. Учитывая специфичность зоны, как наиболее пригодной для производства сыра, селекционно-племенная работа с породой должна быть направлена на повышение не только уровня удоев, но и сыродельческих качеств молока.
Цель наших исследований - экспериментальное обоснование и приоритетность аллеля В и генотипов ВВ и АВ гена к-казеина при формировании белковомолочности и лучших сыродельческих качеств молока у животных симментальской породы для создания племенного ядра с желательными признаками продуктивности.
Условия, материалы и методы. Исследования проведены на 490 коровах симментальской породы в ООО «Оленевод» Шебалинского района республики Алтай (основной поставщик сырья для ЗАО «Чергинский мас-лосырзавод»).
Выделение ДНК из крови животных осуществляли по методике, разработанной в лаборатории «Медиген» (Новосибирск). Полиморфизм гена к-казеина определяли по методике Центра биотехнологий и молекулярной диагностики ВИЖ [2], термоустойчивость молока - по алкогольной пробе (ГОСТ 25228-82), сыропригодность - с использованием сычужной пробы (ГОСТ 9225-84).
Удой, содержание жира и белка в молоке у коров разных генотипов в среднем по стаду определяли по данным зоотехнического и племенного учёта. Для приготовления экспериментальных образцов сыра молоко отбирали от коров (п=5 в каждой группе), незначительно отличающихся по продуктивности, одной лактации, в ее одинаковый период. Химический состав молока и его физических свойства исследовали в лаборатории биохимии СибНИИЖ.
Для изучения сыродельческих качеств в СибНИИС (г. Барнаул) из молока коров с разными генотипами были изготовлены опытные образцы сыра типа «Витязь», в лаборатории биотехнологий СибНИИЖ - сыра «домашний» с использованием сычужного фермента.
Таблица1. Частота генотипов по локусу k-казеина симментальских коров
Генотип n Частота генотипа Частота ал-леля X2
наблюдаемая, % ожидаемая, %
АА 168 34,2 33,6 0,0163
АВ 236 48,1 48,7 А=0,58 0,021
ВВ 87 17,7 17,7 0,0003
Итого 491 100 100 В=0,42 0,0376
Результаты и обсуждение. Использование быков разных линий красно-пёстрой голштинской породы (Монтвик Чифтейн, Рефлекшн Соверинг и др.) с высокой частотой желательных генотипов АВ и ВВ гена к-казеина, отразилось на их встречаемости у коров стада ООО «Оленевод» (табл. 1).
Стадо характеризуется хорошим соотношением генотипов и аллелей, которое в дальнейшем при целенаправленном подборе может способствовать увеличению частоты желательных генотипов ВВ и АВ этого гена. Генное равновесие при этом не нарушено.
При изучении связи генотипов к-казеина с удоем и жирностью молока по нескольким лактациям (табл. 2) существенных различий между величинами этих показателей не выявлено.
Таблица 2. Влияние гена ^казеина на молочную продуктивности коров
Генотип п I Удой, кг 1 Жир, % Белок, %
1 лактация
АА 158 2833±60,1 4,07±0,012 3,16±0,015
АВ 210 2853±44,5 4,09±0,011 3,21±0,008
ВВ 76 2745±77,8 4,09±0,017 3,26±0,012
2 лактация
АА 112 2986±64,9 4,11±0,010 3,10±0,027
АВ 127 2932±53,3 4,11±0,010 3,18±0,014
ВВ 44 3004±93,6 4,12±0,015 3,28±0,023
3 лактация
АА 90 3324±80,6 4,10±0,011 3,15±0,015
АВ 97 3248±64,2 4,09±0,011 3,23±0,011
ВВ 37 3340±102,2 4,12±0,018 3,23±0,013
4 лактация и более
АА 53 3755±69,8 4,08±0,014 3,16±0,016
АВ 66 3697±56,9 4,08±0,014 3,21±0,008
ВВ 20 3596±118,4 4,09±0,023 3,23±0,016
В то же время содержание белка в молоке коров с генотипом ВВ к-казеина было выше, чем в продукции особей с генотипом АА, на 0,07.. .0,18 % (р < 0,001). Гетерозиготные животные также превосходили по этому признаку коров с генотипом АА: по первой, четвёртой и старше лактациям на 0,05 % (р < 0,01), по второй и третьей - на 0,08 (р < 0,01, р < 0,001).
Один из основных показателей пригодности молока для производства сыра - способность свертываться под действием сычужного фермента с образованием нормального по плотности сгустка. Сравнительная оценка показала, что по объёму выделившейся сыворотки молоко коров с разными генотипами практически не отличалось (0,90.0,92 мл). Алкогольная проба также свидетельствовала о хорошем качестве продукции животных всех генотипов (77,7.78,5 %). В то же время фаза его коагуляции была несколько длиннее у коров с генотипом АА - 3,51 мин., против 3,18 мин. у животных с генотипом ВВ. Соответственно общая продолжительность свёртывания молока удлинилась на 0,57 мин.
Содержание жира в образцах, отобранных для изучения сыропригодности, у коров с генотипом АА оказалось выше, чем у животных с генотипом ВВ, на 0,14 %, а по сравнению с АВ - на 0,10 % (табл. 3). При этом уровень белка в молоке всех генотипов был практически одинаковым, что, на наш взгляд, обусловлено малым объёмом выборки. Кроме того, отсутствовали различия по СОМО, плотности, соматическим клеткам, содержанию кальция и фосфора.
При добавлении сычужного фермента сгусток из молока коров с генотипом АА был удовлетворительным, плотным, но слишком нежным и даже лёгким, слегка всплывал (по аналогии с творожным сгустком). Сгусток из молока животных с генотипом АВ - хороший, в меру
Таблица 3. Химический состав и физические свойства молока коров с разными генотипами
Показатель Генотип
АА АВ ВВ
Жир, % 4,21 4,17 4,07
Белок, % 3,04 3,11 3,06
Казеин, % 2,67 2,89 2,74
Сухое вещество, % 12,6 12,7 12,4
Плотность, г/см3 1,028 1,028 1,029
СОМО 8,38 8,55 8,33
Молочный сахар 4,35 4,34 4,46
Т° 22,8 23,0 22,5
Кислотность 18±1,9 18±1,9 18±0,9
Соматические 1,2-106 1,81105 1,29-106
клетки ±0,12-106 ±0,18-105 ±0,12-106
Р,% 0,14±0,005 0,15±0,005 0,12±0,005
Са, % 0,16±0,003 0,16±0,003 0,13±0,003
Зола, % 0,76±0,3 0,74±0,3 0,73±0,3
Количество белка
на 100 г жира, г 72,2 74,6 75,2
Питательность мо-
лока, кДж 2569 2564 2540
плотный и почти не всплыл. Лучший сгусток получен из молока особей с генотипом ВВ - плотный, на расколе давал острые края с выделением прозрачной жидкости. При этом комиссия по дегустации образцов сыра (после 30-суточного созревания) пришла к выводу, что лучшими вкусовыми качествами отличался продукт, изготовленный из молока коров с генотипом ВВ к-казеина.
Сыр по типу «домашний», приготовленный из молока коров с генотипом АА, получился мягкий, вязкий, кислый, с привкусом горечи; с генотипом АВ - более твёрдый, с сырным вкусом, хорошо резался ножом, с генотипом ВВ - твёрдый, очень приятный на вкус, с хорошо выраженным рисунком и более приятной композицией. Дегустационная комиссия оценила сыр из молока коров с генотипом АА как плохой, ВВ - отличный, АВ - занимал среднее положение.
Содержание жира в сухом веществе сыра, изготовленного из молока коров с генотипом АА составляло 21,74 %, что ниже чем у продукта из молока животных с генотипами АВ и ВВ, на 7,36 и 5,43 % соответственно. Содержание влаги в сыре, изготовленного из молока коров с генотипом АВ достаточно 47,31 %, что выше, по сравнению с продуктом из молока животных, имеющих генотип АА, на 0,1 %, генотип ВВ - на 4,09 %.
Расход молока коров с генотипом ВВ на выработку 1 кг сыра в лабораторных условиях составил 9,04 кг, особей с генотипом АВ - 9,1 кг соответственно, что меньше, чем из молока животных с генотипом АА, на 1,26 и 1,20 кг, или на 12,3.11,7 %.
Выводы. Частота встречаемости генотипа АА гена к-казеина в стаде коров симментальской породы ООО «Оленевод» составляет 34,2 %; АВ - 48,1; ВВ - 17,7 %, аллеля А - 0,58, аллеля В - 0,42.
Содержание белка в молоке коров с различными генотипами к-казеина снижается в ряду ВВ>АВ>АА, причём эта закономерность отмечена по всем лактациям, включая четвёртую лактацию и старше. У животных с генотипом ВВ во всех учтённых лактациях оно было выше, чем у других генотипов, на 0,1.0,18 % (р<0,001), у коров с гетерозиготным генотипом, по сравнению с особями с АА генотипом, - на 0,05.0,08 % (р<0,01; р<0,001).
Лучшими вкусовыми качествами и сыродельчески-ми свойствами обладает молоко животных с генотипами ВВ и АВ. Расход молока таких коров на выработку 1 кг сыра составляет 9,04 и 9,1 кг соответственно, что ниже, чем в варианте с генотипом АА, на 1,26 и 1,20 кг, или на 12,3 и 11,7 %.
Литература.
1. Эрнст Л.К., Зиновьева Н.А. Биологические проблемы животноводства в XXI веке / М.:РАСХН, 2008. 508 с.
2. Калашникова Л.А., Дунин И.М., Глазко В.И., Рыжова Н.В., Голубина Е.П. ДНК-технологии оценки сельскохозяйственных животных. Лесные Поляны: Изд-во ВНИИплем, 1999. 148 с.
3.Денисенко Е.А. Молочная продуктивность и технологические свойства молока коров чёрно-пёстрой породы с различными генотипами каппа-казеина в зоне Сибири: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Лесные Поляны, 2004. 22 с.
4. Ахметов Т.М. Использование методов маркёр-вспомогательной селекции в молочном скотоводстве: автореф. дис. . докт. биол. наук. Казань, 2009. 50 с.
5. Исламова С. Г. Селекция крупного рогатого скота различных генотипов по молекулярно - генетическим иммунобиологическим показателям. Автореф. диссертации доктора с.- х. наук. Уфа, 2004. 39 с.
6. Костюнина О.В. Молекулярная диагностика генетического полиморфизма основных молочных белков и их связь с технологическими свойствами молока: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Дубровицы, ВИЖ, 2004. 22с.
POLYMORPHISM OF THE K-CASEIN GENE AND CHEESE-MAKING CHARACTERS OF MILK OF
CATTLE SIMMENTAL BREED G.M. Goncharenko, T.S. Goryacheva, N.S. Medvedeva, N.B. Grishina, E.G. Akulich, E.V. Kononenko
Summary. For production of qualitative cheese, especially its solid sorts, it is necessary to have milk with good cheese-making qualities which are dependent on genotype of animals. It is shown that milk of animals with BB genotype of the k-casein possesses the shortest time of coagulation and hardening, and also has the best composition of a clot at production of solid cheeses. Besides, BB genotype of this locus is positively correlated with milk protein that defines higher yield of production. The Simmental breed being most suitable on fortress of a hoofed horn for the mountain district of the Republic of Altai, has a good ratio of genotypes of the k-casein gene, revealed by the PCR-analysis method. The frequency of genotypes of the k-casein locus which makes is revealed: AA - 34,2; AB - 48,1; BB - 17,7%. The frequency A allel - 0,58; the frequency B al-lel - 0,42. In milk of cows with BB genotype protein content in all considered lactations by 0,1-0,18% higher in comparison with other genotypes of the k-casein gene (р<0,001). The cows with heterozygotic genotype also had a superiority over animals with AA genotype by 0,05-0,08% (р<0,01; р<0,001). On the volume of the emitted serum, a phase of coagulation and alcoholic test milk practically didn't differ, and the general duration of folding of milk was by 0,57 min. shorter at cows with BB genotype, than with AA genotype. In the laboratory from the milk of different genotypes was produced cheese like «Knight» and «House», his composition and palatability is studied. It is shown that the content of fat in solid of cheese made from milk of cows with AA genotype (21,74), below, than in animals with AB and BB genotypes by 7,36 and 5,43%. The highest moisture content in the cheese made from milk of cows with AB genotype - 47,31%. Besides, the cheese prepared from milk of cows with BB genotype differed the best palatability and its yield was by 11,1% more, than from cows with AA genotype. Keywords: cattle, simmental breed, k-casein, productivity, cheese-suitability, content of fat
УДК 619.616.392.
ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНАЯ ЭКСПЕРТИЗА МЯСА И МОЛОКА БОЛЬНЫХ И ИНФИЦИРОВАННЫХ ВИРУСОМ ЛЕЙКОЗА ЖИВОТНЫХ
В.В. ХРАМЦОВ, доктор ветеринарных наук, профессор, зав. лабораторией
Н.А. ОСИПОВА, кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник
Т.А. АГАРКОВА, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник
Н.Г. ДВОЕГЛАЗОВ, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник
ИЭВСиДВ Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. Для контроля безопасности продуктов питанияживотного происхождения необходима научно-обоснованная оценка качества мяса и молока. В статье представлены сравнительные результаты ветеринарно-санитарной экспертизы мясного и молочного сырья, полученного от крупного рогатого скота РИД-отрицательного (контроль), инфицированного ВЛКРС и животных больныхв гематологической стадии инфекционного процесса. Исследования проводили в сельскохозяйственных предприятиях Ханты-мансийского автономного округа - Югра. Для изучения качественных показателей, пищевой ценности и бактериологической оценки мяса и молока использовали общепринятые методики. По органолептическим показателям мясо животных убитых в гематологической стадии болезни значительно отклоняется от нормативных параметров (эластичность, время выравнивания ямки, цвет мышечной ткани, мутный бульон кисловатого и неприятного запаха). У 87 % исследованных туш - слабовыраженная корочка подсыхания. Доля влаги в пробах мяса животных в гематологической стадии лейкоза в 1,5 раза выше, чем в контроле. Наблюдается тенденция куменьшению
калорийности мяса полученного от гембольньхживотньх, относительно РИД-отрицательньк, на 32,3 %, а от инфицированньх, на 15,6%. Наибольшая микробная обсемененность мышечной ткани и внутренних органов отмечена у гематологически больнькживотньк (сальмонеллами в 2раза, протеем в 2,7 раза, стафилококками в 3,9 раза вьше, чем в контролем). Качество мяса, полученное от убоя животньх в гематологической стадии лейкоза крупного рогатого скота соответствует не свежему. При исследовании молока суще-ственнье изменения наблюдали только у гематологически больньх лейкозом коров по степени бактериальной обсемененности (пре-вьшает500...1000 тыс./см3).
Ключевые слова: ветеринарно-санитарная экспертиза, лейкоз крупного рогатого скота, инфицированное животное, больное животное, мясо, молоко, реакция на пероксидазу, рН, первичньй распад белков, бактериальная обсемененность, кислотность молока, аминокислотньй состав молока;
Вопросы обеспечения безопасности продукции и объектов животноводства занимают важное место, поскольку своевременное и положительное решение их гарантирует производство, переработку, хранение и реализацию экологически безопасного сырья и продуктов [1, 2].
Решение этой проблемы находится в прямой зависимости от состояния здоровья сельскохозяйственных животных по инфекционным и незаразным болезням. Важным в ее контексте следует считать выращивание заведомо благополучных, высокорезистентных и адаптированных животных мясного и молочного направления,
