CC BY
1
УДК / UDK 636.2.034
ЗНАЧЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ИХ СООТНОШЕНИЙ В МОЛОКЕ КОРОВ ХОЛМОГОРСКОЙ ПОРОДЫ КАК ЭЛЕМЕНТ КОНТРОЛЯ
ЗДОРОВЬЯ СТАДА
VALUES OF QUALITY INDICATORS AND THEIR RELATIONSHIPS IN MILK OF KHOLMOGOR BREED COWS AS AN ELEMENT OF HERD HEALTH CONTROL
Волкова Н.И.,* к.б.н., старший научный сотрудник Лаборатории селекционного
контроля качества молока Volkova N.I., Candidate of biological sciences,Senior Researcher at the Laboratory
of Milk Quality Control Дыдыкина А.Л., старший научный сотрудник Лаборатории селекционного
контроля качества молока.
Dydykina A.L., Senior Researcher at the Laboratory of Milk Quality Control Наконечный A.A., старший научный сотрудник Лаборатории селекционного
контроля качества молока Nakonechny A.A., Senior Researcher at the Laboratory of Milk Quality Control Вязьминов A.O., ведущий инженер Лаборатории селекционного контроля
качества молока
Vyazminov A.O., Lead Engineer at the Laboratory of Milk Quality Control ФГБУН Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П.Лаверова Уральского отделения РАН
Приморский филиал Арх НИИСХ, Архангельская область, Россия
N.Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the RAS, Arkhangelsk region, Russia *E-mail:[email protected]
Исследование выполнено в рамках договоров на выполнение научно-исследовательских работ по теме: «Адаптировать (дифференцировать) показатели селекционного контроля качества молока коров холмогорской породы к оценке обменных процессов и здоровья вымени животных определяющих их молочную продуктивность в условиях хозяйств
Архангельской области»
В статье приведены результаты научного исследования по выявлению взаимосвязей качественных параметров молока и их соотношений с метаболическим статусом в обмене веществ у лактирующих коров холмогорской породы, находящихся на круглогодовом стойловом содержании в СПК «Никольск» в Архангельской области. Исследовано 3089 проб молока ежемесячных контрольных доений в течение 2023 года. По величине соотношения (СЖБ) массовой доли жира (МДЖ) к массовой доле белка (МДБ) в пробах молока определен метаболический статус животных и сформированы группы сравнения: 1-я группа - СЖБ>1,5 (риск субклинического кетоза); 2-я группа - ОЖБ 1,1-1,5 (сбалансированный обмен веществ); 3-я группа СЖБ <1,1 (риск субклинического ацидоза). Установлено, что в исследуемом стаде у 63,87 % коров сбалансированный обмен веществ, у 3,24 % коров риск кетоза и у 32,89 % риск ацидоза, среднегрупповые значения СЖБ 1,24±0,07, 1,65 ±0,02 1,01 ±0,01, соответственно. У коров холмогорской породы риск кетоза сопровождался увеличением МДЖ, сухого вещества (СБ), мочевины, снижением МДБ, а также снижением величины соотношения МДЖ с лактозой, СБ, СОМО, мочевиной и увеличением соотношения МДБ с СБ и мочевиной. Риск ацидоза характеризовался снижением МДЖ, СБ и мочевины и, наоборот, повышением величины соотношения МДЖ с лактозой, СБ, СОМО, мочевиной и снижением соотношения МДБ с СБ и мочевиной при сравнении коровами, имеющими сбалансированный обмен веществ. Выявленные различия в уровне качественных показателей молока и их соотношений могут быть использованы в диагностике оптимального здоровья, риска развития ацидоза и кетоза у лактирующих коров холмогорской породы в хозяйствах Архангельской области.
Ключевые слов: холмогорская порода коров, молоко, обмен веществ, качественные показатели молока, соотношение показателей
The article presents the results of a scientific study identifying relationships between milk quality parameters and their correlations with the metabolic status in lactating Kholmogor cows kept in stalls all year-round at the Nikolsk agricultural production cooperative in the Arkhangelsk region. 3089 milk samples from monthly test milkings were analyzed during 2023. The metabolic status of the animals was determined based on the ratio (RMF) of the mass fraction of fat (MF) to the mass fraction of protein (MFP) in the milk samples, and comparison groups were formed: Group 1 - RMF> 1.5 (risk of subclinical ketosis); Group 2 - RMF 1.1-1.5 (balanced metabolism); Group 3 - RMF <1.1 (risk of subclinical acidosis). It was found that in the studied herd, 63.87% of cows had a balanced metabolism, 3.24% of cows had a risk of ketosis and 32.89% had a risk of acidosis, the average group values of RMF were 1.24±0.07, 1.65±0.02 and 1.01±0.01, respectively. In Kholmogor cows, the risk of ketosis was accompanied by an increase in MF, dry matter (DM), urea, a decrease in MFP, as well as a decrease in the ratio of MF with lactose, DM, SNF, urea and an increase in the ratio of MFP with DM and urea. The risk of acidosis was characterized by a decrease in MF, DM and urea and, conversely, an increase in the ratio of MF with lactose, DM, SNF, urea and a decrease in the ratio of MFP with DM and urea when compared with cows with a balanced metabolism. The revealed differences in the level of milk quality indicators and their ratios can be used in diagnosing optimal health, the risk of developing acidosis and ketosis in lactating cows of the Kholmogor breed in farms of the Arkhangelsk region. Key words: Kholmogor breed of cows, milk, metabolism, quality indicators of milk, ratio of indicators
Введение.
Молочное скотоводство занимает ведущее место в сельском хозяйстве по производству качественной продукции. Главными задачами этого направления является получение молока высокого качества, повышение продуктивности животных и увеличение сроков их продуктивного использования. То есть, непременным условием эффективной работы, гарантирующем жизнеспособность хозяйств, является здоровье коров.
Длительное существование коров холмогорской породы в условиях Севера (выведена в конце XVII века) способствовало формированию у них генетически закрепленного обмена веществ, обеспечивающего качественные характеристики молока, а также высокую жизнеспособность и выносливость, при сравнении с отечественными породами молочного направления в Российской Федерации [1].
В ранее проведенных научных исследованиях было установлено, что одним из ключевых факторов, препятствующих реализации генетического потенциала молочной продуктивности коров, является нарушение обмена веществ [2].
Не вызывает сомнения, что у лактирующих коров, особенно
высокопродуктивных, больше мобилизация питательных веществ в молочной железе и больше энерготраты для удовлетворения потребностей синтеза молока, которые определяет физиологическое состояние животных, интенсивность и сбалансированность метаболизма и часто отрицательный энергетический баланс [3,4].
Решение ключевых задач в молочном животноводстве связано не только с оптимизацией обмена веществ у коров, но и возможностью неинвазивной оценки его метаболического статуса. В качестве диагностической среды большим потенциалом обладает молоко, которое можно получать регулярно при доении. Базовую оценку состояния обмена веществ у дойных коров дают значения макронутриентов, уровни которых установлены для коров в зависимости от их породы. Показателем оценки метаболического статуса лактирующих коров признано значение соотношения массовой доли жира к массовой доле белка (СЖБ) [4].
Вместе с тем при наблюдении за метаболическим статусом дойных коров является актуальным выявление причин (направлений) изменения метаболического баланса, устранение которых позволит нормализовать физиологические показатели животного и качественные показатели молока.
Цель исследования - выявить качественные показатели молока и их соотношения, определяющие здоровье лактирующих коров холмогорской породы, отражающие их метаболический статус и изменения в обмене веществ.
Условия, материалы и методы.
Научно-исследовательская работа по выявлению причинно-следственных связей между параметрами молока и обменными процессами у молочных коров выполнена на пробах молока ежемесячных контрольных доений полученных в течение 2023 года в условиях хозяйства Архангельской области.
Объект исследования - коровы холмогорской породы, находящиеся на круглогодовом стойловом содержании в СПК «Никольск»
Пробы молока в количестве 3089 были отобраны согласно ГОСТ Р52738-2007 «Молоко и продукты переработки молока. Термины и определения». Уровни макронутриентов (массовая доля жира, белка, лактозы, мочевины, сухого вещества (СВ), сухого обезжиренного молочного остатка (COMO)) определяли на комбинированной аналитической системе DairySpecCombi -BentleyInstruments, согласно методике оценки качества сырого молока сертифицированной по стандартам ISO/IDF.
По величине соотношения (СЖБ) = МДЖ (%) / МДБ (%) в пробах молока был определен метаболический статус лактирующих коров. Оптимальными считали значения СЖБ 1,10 - 1,50. [5]. На основании полученных результатов были сформированы группы: 1-я группа, величина соотношения больше 1,5 (риск субклинического кетоза); 2- группа величина соотношения 1,1-1,5 (сбалансированный обмен веществ); 3-я группа величина соотношения меньше 1,1 (риск субклинического ацидоза) [5, 6]. Для обнаружения причинно-следственных связей между параметрами молока во всех заявленных группах были рассчитаны соотношения между параметрами.
Полученные результаты обработаны методом вариационной статистики с использованием стандартного пакета статистического анализа Microsoft Exsel 2010 для Windows. Статистически значимыми считались изменения при р< 0,05.
Результаты и обсужение.
Оценка величины СЖБ в исследуемом нами стаде показала, что у 63,87 % коров она соответствует лимиту нормы (1,1-1,5), у 3,24 % коров значения СЖБ выше нормы и у 32,89 % животных ниже предела нормы со средними значениями 1,24±0,07, 1,65 ±0,02 1,01±0,01, соответственно.
В нашем исследовании повышение значений СЖБ, в первую очередь, сопровождалось увеличением массовой доли жира (МДЖ) в молоке и, соответственно, массовой доли сухого вещества (СВ), без значимых изменений среднегрупповых значений массовой доли лактозы и сухого обезжиренного сухого остатка (COMO), рис.1. Значимыми были изменения в содержании мочевины, ее было больше в молоке коров с СЖБ>1,5 и меньше у коров с СЖБ<1.1 по сравнению с животными нормального метаболического статуса, а также установлено снижение МДБ при смещении метаболического баланса в сторону защелачивания (СЖВ>1,5).
5,18
п
ab** 4,01
3,29 3,14 3,24 3,25
4,97 5,01 4,95
¡se
U
25,48 ab* 23,02
21,09
14,03
ab* 13,05
12,31
8,86 9,03 8,99
Жир
Белок Лактоза Мочевина СВ
□ СЖБ >1,5 □ СЖБ 1,1-1,5 □ СЖБ 1,1<
СОМО
Рисунок 1 - Сравнительная характеристика содержания качественных параметров молока в пробах контрольных доений в зависимости от метаболического статуса коров.
Примечание: жир, белок, лактоза, сухое вещество (СВ), сухой обезжиренный молочный остаток (COMO) - массовые доли в %, мочевина - мг %;
сравнивали группы с разным метаболическим статусом: а - СЖБ (1,1-1,5) и СЖБ >1,5; b- СЖБ (1,1-1,5) и СЖБ<1,1; c - СЖБ >1,5 и СЖБ<1,1.
Различия между группами статистически значимы: *p< 0,05; ** p<0,01
Для выявления причинно-следственных связей между показателями молока при разных метаболических статусах лактирующих коров проведен анализ их соотношений. На рисунке 2 представлены только соотношения исследуемых параметров, величины которых значимо различались при сравнении заявленных групп.
8,3
П
ab*
6,53
5,03
ab** 1,53 с** 1,27
0,98 i
ab** 3,78 3,29
2,74
S
Лактоза/МДЖ Мочевина/МДЖ
СВ/МДЖ
с** ab** 2,29 2,77
1,74
1
СОМО/МДЖ
ab** 7,24
6,59
4,51 ab** 4,05
3,81
СВ/МДБ
□ СЖБ >1,5 □ СЖБ 1,1-1,5 □ СЖБ 1,1<
Рисунок 2 - Сравнительная характеристика соотношений качественных параметров молока в пробах контрольных доений в зависимости от метаболического статуса коров. Примечание: сравнивали группы с разным метаболическим статусом: а - СЖБ (1,1-1,5) и СЖБ >1,5; Ь- СЖБ (1,1-1,5) и СЖБ<1,1; с - СЖБ >1,5 и СЖБ<1,1. Различия между группами статистически значимы: *р< 0,05, ** р<0,01
В ранее проведенных исследованиях установлено, что синтез лактозы является относительно независимым от синтеза белка и жира. Вместе с тем, отмечена прямая связь между содержанием лактозы и удоем, но при увеличении удоя (лактозы) концентрации жира и белка в молоке снижались [7].
В нашем исследовании содержание лактозы в молоке коров в заявленных группах сравнения не показало значимых различий. При этом у коров в группе c СЖБ>1,5 отмечены не только наибольшие значения величины суточного удоя, но и МДЖ, а величина соотношения Лак/МДЖ была наименьшей (0,98±0,02). В группе коров с СЖБ (1,1-1, 5) Лак/МДЖ составило 1,27±0,03,p<0,01, а в группе СЖБ <1,1 - 1,53 ±0,01, p<0,01. То есть снижение величины Лак/МДЖ с увеличением МДЖ можно считать критерием риска кетоза (СЖБ >1,5), а значительное повышение Лак/МДЖ и снижение МДЖ - одним из критериев риска ацидоза.
Более ранними исследованиями установлено, что величина МДЖ в молоке определяется не только интенсивностью синтеза липидов в молочной железе, но и метаболизмом липидов, изменения в котором могут способствовать увеличению или снижению МДЖ, а также метаболизмом белков. В нашем исследовании уровень МДБ был ниже у животных в группе СЖБ>1,5, процентное содержание белка в COMO у них составило 34,61% против 35,88% и 36,15% в группах коров с нормальными значениями СЖБ и СЖБ <1,1, соответственно.
Среднегрупповые различия величины МДЖ и МДБ между животными исследуемых групп отразились на величине соотношения СОМО/МДЖ, рис.2. Анализ показал, что величина этого соотношения в группе СЖБ>1,5 (1,74±0,02,) ниже, по сравнению с группой коров, имеющих СЖБ 1,1-1,5 (2,29±0,05,p<0,01) и СЖБ <1,1 (2,77±0,01 ,p<0,01).
Повышение величины соотношения СВ/МДБ в группе коров с СЖБ >1,5 (4,51±0,03, р<0,01,р<0,01) подтверждают, что риск развития кетоза сопровождается повышенной мобилизацией липидов, которые составили 36,92% в СВ, а у коров с нормальными значениями СЖБ 30,72 % и с СЖБ <1,1 -26,73 %.
Мочевина, являясь продуктом детоксикации аммиака - конечного метаболита дезаминирования аминокислот, является показателем интенсивности энергетического метаболизма белков в организме животного. Оптимальным считают содержание в молоке 15-25 мг % мочевины, ее уровень меньше 15 мг % свидетельствует о дефиците, а больше 30-35 мг % о избытке азота в рубце. В нашем исследовании содержание мочевины в молоке соответствовало лимиту нормы, но в группах ее величина значимо различалась. Максимальные значения были отмечены в группе животных с СЖБ>1,5, минимальные у коров с СЖБ <1,1 (p<0.01). При этом соотношения Мочевина/МДЖ и Мочевина/МДБ в группах отражали противоположные зависимости. То есть в группе животных с СЖБ >1,5 величина соотношения мочевина/МДЖ была минимальной 5,03±0,15, мочевина/МДБ - максимальной 8,30±0,25, а в группе животных с СЖБ <1,1, наоборот, мочевина/МДЖ была максимальной 6,53±0,05 (р<0,01) и мочевина/МДБ - минимально 6,59±0,05 (р<0,01). При нормальных значениях СЖБ 1,1-1,5 величина этих соотношений имела промежуточные значения, что указывает на различия в обмене веществ при разных метаболических статусах (состояниях) животных.
Таким образом, выявленные нами различия между группами с разными значениями СЖБ, качественных показателей молока и их соотношений могут
быть использованы в диагностике оптимального здоровья лактирующих коров и риска развития ацидоза и кетоза.
Выводы. Сбалансированный обмен веществ в исследуемом стаде коров холмогорской породы установлен у 63,87 % животных. У 32,89 % отмечено смещение баланса в обмене веществ, способствующее развитию ацидоза и у 3,24 % - предпосылки развития кетоза.
Риск кетоза сопровождался значимым увеличением массовой доли жира, сухого вещества, мочевины, снижением массовой доли белка, а также значимым снижением величины соотношения МДЖ с лактозой, СВ, СОМО, мочевиной и увеличением соотношения МДБ с СВ и мочевиной.
Риск ацидоза характеризовался значимым снижением массовой доли жира, сухого вещества, мочевины и, наоборот, значимым повышением величины соотношения МДЖ с лактозой, СВ, СОМО, мочевиной и значимым снижением соотношения МДБ с СВ и мочевиной.
Выявленные различия в уровне качественных показателей молока их соотношений могут быть использованы в диагностике оптимального здоровья, риска развития ацидоза и кетоза у лактирующих коров холмогорской породы в хозяйствах Архангельской области.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Николаев С.В. Ветеринарные аспекты хозяйственно-полезных качеств холмогорского скота // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2021. № 1(47). С. 37-44. Doi:10.19110/1994-5655-2021-1-37-44.
2. Часовщикова М.А., Губанов М.В. Состав молока как элемент контроля здоровья стада.// Аграрный вестник Урала. 2022. № 11 (226). С. 70-79. Doi: 10.32417/1997-4868-2022-226-11-70-7.
3. Carrari I. F., Poncheki J. K., Poczynek M., Horst J.A. Milk fat to protein ratio in the first test-day after calving on dairy cows. // Animal production Cienc. Rural. 2023 № 53 (5) Doi: org/10.1590/0103-8478cr20210690
4. Иль E.H., Заболотных М.В. Интенсивность обменных процессов в организме высокопродуктивных коров//Вестник НГАУ. 2019. № 2 (51) С. 75-81. Doi:10.31677/2072-6724-2019-51-2-75-81
5. Antanaitis R, Dzermeikaite K, Januskevicius V, Simonyte I, Baumgartner W. In-Line Registered Milk Fat-to-Protein Ratio for the Assessment of Metabolic Status in Dairy Cows. Animals (Basel). 2023.13(20). 3293. Doi: 10.3390/ani13203293.
6. Richardt W. Milk composition as an indicator of nutrition and health// The Breeding. 2004. Vol. 11. S. 26-27
7. Крупин E.O., Шакиров Ш.К., Юсупова Г.Р., и др. Взаимосвязь химического состава молока с величинами диагностических показателей интенсивности обмена веществ. // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. 2021. Т. 245. №1. С. 87-91 Doi: 10.31588/2413-4201-1883-245-1-87-92.
REFERENCES
1. Nikolaev S.V. Veterinarnye aspekty khozyaystvenno-poleznykh kachestv kholmogorskogo skota // Izvestiya Komi nauchnogo tsentra UrO RAN. 2021. № 1(47). S. 37-44. Doi:10.19110/1994-5655-2021-1-37-44.
2. Chasovshchikova M.A., Gubanov M.V. Sostav moloka kak element kontrolya zdorovya stada.// Agrarnyy vestnik Urala. 2022. № 11 (226). S. 70-79. Doi: 10.32417/1997-4868-2022-226-11-70-7.
3. Carrari I. F., Poncheki J. K., Poczynek M., Horst J.A. Milk fat to protein ratio in the first test-day after calving on dairy cows. // Animal production Cienc. Rural. 2023 № 53 (5) Doi: org/10.1590/0103-8478cr20210690
4. Il Ye.N., Zabolotnykh M.V. Intensivnost obmennykh protsessov v organizme vysokoproduktivnykh korov //Vestnik NGAU. 2019. № 2 (51) S. 75-81. Doi:10.31677/2072-6724-2019-51-2-75-81
5. Antanaitis R, Dzermeikaite K, Januskevicius V, Simonyte I, Baumgartner W. In-Line Registered Milk Fat-to-Protein Ratio for the Assessment of Metabolic Status in Dairy Cows. Animals (Basel). 2023.13(20). 3293. Doi: 10.3390/ani13203293.
6. Richardt W. Milk composition as an indicator of nutrition and health// The Breeding. 2004. Vol. 11. S. 26-27
7. Krupin Ye.O., Shakirov Sh.K., Yusupova G.R., i dr. Vzaimosvyaz khimicheskogo sostava moloka s velichinami diagnosticheskikh pokazateley intensivnosti obmena veshchestv. // Uchenye zapiski Kazanskoy gosudarstvennoy akademii veterinarnoy meditsiny im. N. E. Baumana. 2021. T. 245. № 1. S. 87-91 Doi: 10.31588/2413-4201-1883-245-1-87-92.
