CC BY
56
УДК 636.2.034:636.2.082.2
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА ПОМЕСНЫХ КОРОВ С РАЗНЫМИ ГЕНОТИПАМИ в-ЛАКТОГЛОБУЛИНА В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
С.В. ТЮЛЬКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий ветеринарный врач
Т.М. АХМЕТОВ, доктор биологических наук, доцент
М.Г. НУРГАЛИЕВ, кандидат биологических наук, зам. начальника
Казанская государственная академия ветеринарной медицины
E-mail: tulsv@mail.ru
Резюме. Исследования проводили с целью изучения технологических свойств молока черно-пёстро x голштинских коров с разными генотипами в-лактоглобулина в условиях республики Татарстан. Результаты ПЦР-анализа по локусу гена в-лактоглобулина показали, что из 158 коров у 25 (15,8 %) выявлен гомозиготный генотип АА; у 73 (46,2 %)
- гетерозиготный генотип АВ и у 60 (38,0 %) - гомозиготный генотип ВВ. Молоко животных, несущих в своем геноме В-аллель гена в-лактоглобулина, характеризовалось наибольшим выходом желательного плотного сычужного сгустка (57,5. ..80,0 %) и наименьшей продолжительностью коагуляции (27,3.29,1 мин). При этом коровы с генотипом АА уступали по величине этих показателей аналогам с гено типом АВ и ВВ на 5,5.28,0 % и 0,7...2,5 мин. Наиболь -шей способностью выдерживать высокотемпературное воздействие (57,4.58,9 мин) обладало молоко помесей, в геноме которых присутствовал А-аллель в-лактоглобулина. Коровы с генотипом ВВ по термоустойчисти молока уступали сверстницам с другими генотипами на 4,7...6,2 мин. Для улучшения технологических свойств молока можно рекомендовать проведение ДНК-диагностики при оценке племенных животных по гену в-лактоглобулина. Полученные результаты исследований следует использовать при формировании программ по совершенствованию молочного скота.
Ключевые слова: корова, в-лактоглобулин, генотип, молоко, технологическое свойство, ПЦР, ДНК
Такие свойства молока, как сыропригодность и термоустойчивость имеют важное технологическое значение. Сыропригодность определяет эффективность использования молочного сырья при производстве сыров и творога. Её характеризует продолжительность свертывания молока под действием сычужного фермента и плотность казеинового сгустка [1, 2]. Несмотря на то, что р-лактоглобулин не поддается сычужному свертыванию и остается в сыворотке, в зависимости от его генотипа может изменяться процесс выделения молочной сыворотки из казеинового сгустка и качество сырной массы [2, 3]. Среди белков молочной сыворотки полиморфен только р-лактоглобулин.
В сыроделии наиболее желательным считают молоко, у которого время свёртывания под действием сычужного фермента длится в пределах 15...40 мин. Если оно превышает 40 мин., это приводит к большой потере сырья и низкому выходу сыра из-за нарушения технологического процесса его производства.
В последние годы большую популярность у населения приобретают стерилизованные молоко и сливки, которые отличаются от пастеризованных
Достижения науки и техники АПК, №11-2011 __
продуктов более длительным сроком хранения даже при комнатной температуре [4]. Для их производства молоко подвергают обработке с использованием высоких температур. Определенное влияние на термоустойчивость молока оказывает генотип животного по гену р-лактоглобулина [5...7]. Всё изложенное свидетельствует о важности изучения влияния генотипа р-лактоглобулина коров на технологические свойства молока.
Цель представленной работы — изучение технологических свойств молока (сыропригодности и термоустойчивости) черно-пёстро х голштинских коров с разными генотипами р-лактоглобулина в условиях республики Татарстан.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в ООО «Дусым» Атнинского района республики Татарстан на 158 гол. черно-пёстро х голштинских коров. Исследуемое поголовье в течение опыта находилось в одинаковых условиях кормления и содержания, животные были клинически здоровыми. Г енотип р-лактоглобулина определяли в пробах крови. Выделение ДНК проводили комбинированным щелочным способом.
ПЦР осуществляли с использованием амплифика-тора «Терцик» в объеме реакции 20 мкл, содержащей буфер (60 мМ трис-HCl (рН 8,5), 1,5 мМ MgCl2, 25 мМ KCl, 10 мМ меркаптоэталол; 0,1 мМ тритон Х-100), 0,2 мМ dNTP, 1 ед. Taq ДНК полимеразы, 0,5 мкМ праймера BLGP3: 5’ — GTC CTT GTG CTG GAC ACC GAC TAC A - 3’, 0,5 мкМ праймера BLGP4: 5’ - CAG GAC ACC GGC TCC CGG TAT ATG A - 3’ [8] для амплификации фрагмента гена р-лактоглобулина длиной 262 пары нуклеотидов, 1 мкл пробы ДНК в следующем режиме: 94 оС - 4 мин; 38 циклов: 94 оС - 10 сек, 60 оС - 10 сек, 72 оС - 10 сек; 72 оС - 5 мин. Для определения полиморфизма гена р-лактоглобулина по вариантам А и В 20 мкл ПЦР пробы обрабатывали 5 ед. эндонуклеазы рестрикции Hae III в 1х буфере «С» («СибЭнзим») при 37 оС в течение 12 ч. Для визуализации фрагментов ДНК пробы вносили в лунки 2,5 %-ного агарозного геля с содержанием этидия бромида (0,5 мкг/мл) и проводили горизонтальный электрофорез при напряжении 15 В/см в течение 40 мин в 1 х буфере ТВЕ. После электрофореза гель просматривали в УФ-трансиллюминаторе с длиной волны 310 нм.
Пробы молока от каждой коровы брали однократно в период зимне-стойлового содержания, на 3.4 мес. лактации. Сыропригодность устанавливали сычужно-бродильной пробой [9].
Для определения термостабильности пробирки с молоком помещали в ультратермостат (+ 135 оС) и отмечали промежуток времени до появления первых признаков коагуляции белков [10].
Полученные результаты обрабатывали биометрически, уровень достоверности определяли с использованием критерия Стьюдента [11].
Результаты и обсуждение. В группах коров, несущих в своем генотипе аллель А р-лактоглобулина,
------------------------------------------- 61
Таблица 1. Сыропригодность молока в зависимости от генотипа в-лактоглобулина
Показатель
Распределение коров В том числе с генотипом по в-лактоглобулину
ВВ АВ АА
n 1 % n 1 % n 1 % n 1 %
Состояние казеинового сгустка: плотное рыхлое дряблое Продолжительность свертывания молока, мин
103 65,2 48 80 42 57,5 13 52,0
41 25,9 8 13,3 25 34,3 8 32,0
14 6,7 4 6,7 6 8,2 4 16,0
28,5±0,59 27,3±0,92 29,1±0,95 29,8±1,11
р-лактоглобулина ВВ, у которых оно происходило за наименьшее время - 27,3 мин. У животных с генотипом АА величина этого показателя была несколько хуже - 29,8 мин.
Молоко коров с генотипом ВВ по р-лактоглобулину обладало пониженной термостабильностью -52,7 мин. (табл. 2), АА - повышенной (58,9 мин).
Таблица 2. Термостабильность молока коров с разными генотипами в-лактоглобулина
Показатель Генотип в-лактоглобулина
ВВ 1 АВ 1 АА
Число коров, гол. 60 73 25 Термостабильность молока, мин. 52,7±2,52 57,4±2,24 58,9±4,67
было больше животных, молоко которых образует казеиновый сгусток рыхлого и дряблого состояния. Такой сгусток был получен из молока 42,5.48,0 % коров с генотипом АВ и АА (табл. 1).
Присутствие В аллеля р-лактоглобулина в генотипе животных значительно улучшало состояние казеинового сгустка. У гомозиготных (ВВ) по р-лактоглобулину коров доля особей, из молока которых был получен казеиновый сгусток плотного состояния составила 80,0 %, у гетерозиготых АВ - 57,5 %.
Лучшие показатели по продолжительности свёртывания молока отмечены у коров с генотипом
Выводы. Наилучшими сыродельческими свойствами обладает молоко коров с генотипом ВВ р-лактоглобулина, оно характеризуется наибольшим выходом желательного плотного сычужного сгустка и наименьшей продолжительностью свёртывания. Самая высокая термостабильность молока отмечена у коров, несущих в своём геноме аллельный вариант А гена р-лактоглобулина. Таким образом, генотип по р-лактоглобулину можно использовать в качестве селекционного критерия при разработке программ по разведению и совершенствованию крупного рогатого скота.
Литература.
1. Закирова Г. М. Белковый состав и технологические свойства молока у помесных коров холмогорская х голштинская разного генотипа : автореф. дисс. ... канд. биол. наук: 06.02.01. Казань, 2002. - 20 с.
2. Мухаметгалиев Н. Н. Использование генетической и паратипической изменчивости белкового состава молока для улучшения технологических свойств сырья и повышения качества молочных продуктов : автореф. дисс. . докт. биол. наук: 06.02.01. - Казань, 2006. - 34 с.
3. Зарипов О. Г. Генотипирование крупного рогатого скота по генам в-лактоглобулина и каппа-казеина методами ДНК-технологии : автореф. дисс. ... канд. биол. наук: 03.01.04. - Казань, 2010. - 24 с.
4. Кокорина Н. В. Термоустойчивость молока в зависимости от периода лактации, времени доения коров и сезона года: автореф. дисс. канд. с. -х. наук: 06.02.04. - М. - 1999. - 14 с.
5. Харисов М. М. Белковый состав, технологические свойства и качество молочной продукции у чистопородного скота и помесей бестужевская х айрширская разного генотипа : автореф. дисс. канд. биол. наук: 06.02.01. - Казань. - 2003.
- 19 с.
6. Kristiansen K. R. Influence of genetic variants on milk composition and tehnological properties // Brussels, Belgium; Inter. Dairy Federat. - 1990. - V. 1. - Р. 59.
7. Strzalkowska N. [et al.] Effects of k-casein loci polymorphism, cow's age, stage of lactation and somatic cell count on daily milk yield and milk composition in Polish Black-and-White cattle // Anim. Science Papers and Reports. - 2002. - V. 20. - № 1.
- P. 21-35.
8. Medrano J. F., Aguilar-Cordova Е. Polymerase chain reaction of bovine в-lactoglobuline genomic sequences and identification of genetic variants by RFLP analysis. // Animal Biotechnology. - 1990. - № 1. - P. 73-77.
9. ГОСТ9225-84. Молоко и молочные продукты. Методы микробиологического анализа.
10. Владыкина Т., Вайткус В. Определение термоустойчивости продуктов по тигловой пробе// Тр. Литовского филиала ВНИИМСа, 1986. - Т. 19. - С. 55-63.
11. Меркурьева, Е. К. Биометрия в селекции и генетике с.-х. животных. - М.: Колос, 1970. - 424 с.
TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF MILK A COWS WITH DIFFERENT GENOTYPES OF BETA-LACTOGLOBULIN S. V. Tjulkin, T. M. Ahmetov, M. G. Nurgaliev
Summary. The purpose of the given work was studying of technological properties milk is holstien black-and-white cows with different genotypes beta-lactoglobulin in the conditions of Republic Tatarstan. For purpose performance in herd of hybrid animals frequency occurrence genotypes beta-lactoglobulin is defined. At PCR-analysis carrying is holstien black-and-white cows on a gene locus beta-lactoglobulin us following results are received, that from 158 cows had 25 (15,8%) homozygous genotype AA; 73 (46,2%) heterozygotic genotype AB and 60 (38,0%) homozygous genotype BB. Researches have shown that milk of the holstien black-and-white cows bearing in the genome B allele of a gene of beta-lactoglobulin had the greatest yield of a desirable dense rennet clot (57,5-80,0%) and the least duration of coagulation (27,3-29,1 minutes). Animals with genotype AA conceded on these properties to analogues with genotype AB and BB on 5,5-28,0 % and 0,7-2,5 minutes. Thus the greatest ability to maintain high-temperature influence (57,4-58,9 minutes) milk of the holstien black-and-white cows having in genome A allele of beta-lactoglobulin possesses). Cows with genotype BB beta-lactoglobulin on thermal stability of milk conceded to contemporaries with other genotypes for 4,7-6,2 minutes For improvement of technological properties milk is recommended to use DNA-diagnostic of breeding animals on a gene beta-lactoglobulin. The received results of researches to use in the program on perfection of dairy cattle.
Key words: cow, p-lactoglobulin, genotype, milk, technological property, PCR, DNA.
В2
Достижения науки и техники АПК, №11-2011
