CC BY
34
УДК / UDC 575.22:636.2:637.12:611.018.1
ВЛИЯНИЕ ГЕНОТИПИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОДЕРЖАНИЕ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК В МОЛОКЕ КОРОВ
INFLUENCE OF GENOTYPIC FACTORS ON THE SOMATIC CELL
CONTENT IN COWS MILK
Зазнобина T.B., научный сотрудник Zaznobina T.V., Researcher Ефимова Л.В.*, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Efimova L.V., Candidate of Agricultural Sciences, Leading Researcher Иванова O.B., доктор сельскохозяйственных наук, директор Ivanova O.V., Doctor of Agricultural Sciences, Director Красноярский научно-исследовательский институт животноводства -обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», Красноярск, Россия Krasnoyarsk Research Institute of Animal Husbandry - Separate Division of the Federal Research Center "Krasnoyarsk Science Center" of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russia *E-mail: krasniptig75@yandex.ru
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования России, номер гос. учёта НИОКТР АААА-А17-117041910162-5
Содержание соматических клеток в молоке является одним из наиболее важных показателей качества молока, по которому судят о состоянии здоровья молочной железы коровы и организма животного в целом. Цель исследований заключалась в изучении влияния генотипических факторов на содержание соматических клеток в молоке коров. Научные исследования были проведены в АО «Березовское» Курагинского района Красноярского края на коровах красно-пестрой породы. Генотипическими факторами были линия и бык-отец, объектом исследований - коровы красно-пёстрой породы в возрасте третьей лактации. Взятие проб молока для определения в нём количества соматических клеток производилось от каждой подопытной коровы. Количество соматических клеток в молоке коров определялось в лаборатории селекционного контроля качества молока ООО «Саянмолоко» на анализаторе Fossomatic FC. В результате проведенных исследований не было установлено достоверного влияния генотипических факторов на содержание соматических клеток в молоке коров. Однако при характеристике коров в целом по линиям и по отцам выявлено, что наименьшее количество соматических клеток содержалось у коров линии Вис Бек Айдиал (528,7 тыс/см3) и у коров-дочерей быка-производителя Динара (38,8 тыс/см3). По данному показателю зафиксировано превышение требований ГОСТ 31449-2013 у коров анализируемых линий на 128,7-478,9 тыс/см3, а также у дочерей быков Дубля и Формата линии Вис Бек Айдиал, Дня и Тейлора линии Рефлекшн Соверинг на 64,8-948,2 тыс/см3. Корреляция между количеством соматических клеток в молоке и показателями молочной продуктивности и развития также оказалась не достоверной.
Ключевые слова: молоко, соматические клетки, корова, бык-производитель, линия, качество молока, молочная продуктивность.
The somatic cell content in milk is one of the most important indicators of milk quality, which is used to judge the state of mammary gland health cow and the organism of the animal as a whole. The aim of the research was to study the influence of genotypic factors on somatic cell content
in cows milk. Scientific studies were carried out at JSC «Berezovskoye», Kuraginsky District, Krasnoyarsk Territory on Red-Motley cows. The line and the bull-father were genotypic factors; the object of the research was Red-Motley cows at third lactation age. Milk samples to determine the somatic cell content were taken from each experimental cow. The somatic cell content in milk of cows was determined in the quality of milk selection control laboratory of LLC Sayanmoloko on the Fossomatic FC analyzer. As a research result, no significant influence of genotypic factors on somatic cell content in milk of cows was established. However, when characterizing cows as a whole along the lines and the fathers, it was revealed the smallest somatic cell content was in the Vis Back Ideal line cows (528.7 k cells/ml) and in cows-daughters of Dinar bull (38.8 k cells/ml). The cows of the analyzed lines exceeded the requirements of GOST 31449-2013 to this indicator by 128.7-478.9 k cells/ml, as well as for bulls' daughters of Dubl' and Format of Vis Back Ideal line, Den' and Taylor of Reflection Sovereign line by 64.8948.2 k cells/ml). The correlation between the somatic cell content in milk and indicators of milk production and body weight was not reliable either.
Key words: milk, somatic cells, cow, stud-bull, line, quality of milk, milk productivity.
Введение. Молоко является ценным продуктом питания человека, поскольку в нем содержится много полезных веществ, таких как жир, белок, лактоза, витамины и микроэлементы.
Молоко-сырье, используемое при изготовлении молочной продукции, должно быть качественным. Одним из показателей оценки качества молока, регламентируемых ГОСТ 31449-2013 «Молоко коровье сырое. Технические условия» и Постановлением Госстандарта РФ от 28.04.99 № 21, является количество соматических клеток. По результатам этой оценки можно судить о состоянии здоровья молочной железы коровы и организма животного в целом [1]. Согласно ГОСТ 31449-2013 допустимая норма содержания соматических клеток в молоке здоровых коров составляет 400 тыс. в 1 мл.
По мнению ряда авторов, существует прямая зависимость между продуктивностью коровы и уровнем содержания соматических клеток в молоке. Авторы отмечают, что при повышении этого уровня происходит снижение удоев, существенно изменяются физико-химический состав и свойства молока [2], снижается его биологическая полноценность, ухудшаются технологические свойства и качество молочных продуктов [3]. J.E. da Silva и др. (4) установили, что увеличение количества соматических клеток негативно влияет на удой и состав молока голштинских коров. Высокое содержание соматических клеток снижает термоустойчивость молока. Это отражается на технологическом процессе получения и качестве сгущенного и стерилизованного молока [5]. Значительное превышение данного уровня приводит к увеличению продолжительности сычужного свёртывания молока [6, 7] и ухудшению плотности сгустка (образуется пористый (ячеистый) сгусток) [6]. Кроме того, при первичной обработке и хранении молока может произойти гидролиз или окисление его компонентов, что приводит к увеличению расхода сырья и снижению качества продукта [7].
Контроль наличия соматических клеток в молоке позволяет оперативно выявлять маститных коров, своевременно принимать меры по их лечению, а отдельное выдаивание таких коров и недопущение попадания молока, полученного от них, в общий удой по ферме позволяет получать более качественное молоко и молочные продукты. Употребление молока с уровнем содержания соматических клеток превышающего норму может являться фактором развития аллергий и пищевых отравлений у человека [8].
Оценка крупного рогатого скота по содержанию соматических клеток в молоке (SCS) включена в общий индекс плененной ценности (TPI), который
разработан сотрудниками американской ассоциации по голштинской породе и широко применяется в настоящее время не только в США и Канаде, но и в других странах мира, включая Россию. Использование быков-производителей позволяет повысить резистентность к маститу. Считается, что дочери быков с низким показателем SCS (<3,0) менее подвержены заболеванию маститом, чем дочери быков с высоким показателем SCS (свыше 3,5) [9-11].
Анализ влияния генетических факторов, оказывающих влияние на содержание соматических клеток в молоке, проведённый российскими исследователями, показал, что на этот показатель влияние оказывает не только линейная принадлежность, но и генотип быка-отца, причём сила влияния отца составляет 14,3% [7]. Б.С. Иолчиевым и др. [5] подтверждено наличие взаимосвязи между содержанием соматических клеток в молоке и генотипом по локусу ß-Lg.
Новизна исследований заключается в установлении силы влияния линии и быка-отца, а также совместного действия факторов на содержание соматических клеток в молоке, выявлении взаимосвязей между количеством соматических клеток и показателями молочной продуктивности и развития у коров красно-пёстрой породы.
Цель исследований заключалась в изучении влияния генотипических факторов на количество соматических клеток в молоке коров.
Условия, материалы и методы. Научные исследования проведены в АО «Березовское» Курагинского района Красноярского края на коровах красно-пёстрой породы.
По материалам первичного племенного учёта хозяйства с использованием информационно-аналитической системы «СЕЛЭКС» (Россия) была сформирована база данных, включающая сведения о молочной продуктивности 194 коров за 305 дней последней законченной лактации и их развитии.
В результате анализа базы данных были выбраны 2 наиболее многочисленные линии быков-производителей: Вис Бек Айдиал и Рефлекшн Соверинг, дочери которых находились в возрасте третьей лактации.
Затем в каждой линии были отобраны по 3 быка-производителя: Дубль, Курорт и Формат линии Вис Бек Айдиал, День, Динар, Тейлор линии Рефлекшн Соверинг. У коров изучались показатели молочной продуктивности, живой массы и количество соматических клеток в молоке.
Взятие проб молока для определения в нём количества соматических клеток производилось от каждой подопытной коровы. Анализ проб осуществлялся в лаборатории селекционного контроля качества молока ООО «Саянмолоко» на анализаторе Fossomatic FC.
Коэффициент молочности (КМ) рассчитывали по формуле (1), предложенной Е.Я. Борисенко и др. [12].
Удой за 305 дней лактации
КМ = —--—--— • 100, (1)
Живая масса
Биометрическая обработка полученных данных проведена по методике H.A. Плохинского [13] с использованием компьютерной программы «Пакет анализа для биометрической обработки зоотехнических данных в животноводстве» [14].
Результаты и обсуждение. Анализ данных о молочной продуктивности коров - дочерей быков разных линий (табл. 1) выявил достоверное превосходство коров линии Рефлекшн Соверинг над коровами линии Вис Бек Айдиал по удою на 661,5 кг (P>0,95) и содержанию жира на 0,12% (P>0,99).
Таблица 1 - Показатели молочной продуктивности коров-дочерей быков двух линий
Показатель Линия быков-производителей
Вис Бек Айдиал Рефлекшн Соверинг
Количество дочерей, голов 29 27
Удой, кг 5542,4±209,42* 6203,9±199,37
Содержание в молоке: жира, % 4,06±0,031** 4,18±0,031
кг 225,3±9,11 259,0±8,49
белка, % 3,20±0,019 3,19±0,016
кг 177,7±7,13 197,5±6,29
Живая масса, кг 538,2±6,14 540,8±8,49
Коэффициент молочности, кг 1040,1±44,57 1153,1±37,36
Примечание. * - Р>0,95; ** - Р>0,99.
Кроме того, у дочерей быков линии Рефлекшн Соверинг показатели количества молочного жира, молочного белка и коэффициента молочности были выше, чем у дочерей быков линии Вис Бек Айдиал, соответственно на 33,7 кг, 19,8 и 113,0 кг, однако разница не была статистически значимой.
На рисунке 1 представлены результаты изучения количества соматических клеток в молоке коров двух линий.
378,9
528,7
II I
Вис Бек Айдиал Рефлекшн Соверинг
Рисунок 1 - Характеристика коров двух линий по содержанию соматических
клеток в молоке, тыс/см3
Наименьшее количество соматических клеток было обнаружено в молоке коров линии Вис Бек Айдиал - 528,7 тыс/см3, что ниже, чем в группе дочерей быков другой линии на 350,2 тыс/см3; при этом отмечалось превышение нормы, установленной ГОСТ, на 128,7 тыс/см3 в группе коров линии Вис Бек Айдиал и на 478,9 тыс/см3 в группе коров линии Рефлекшн Соверинг.
Для определения взаимосвязей между количеством соматических клеток и показателями молочной продуктивности, развития дочерей быков двух линий были рассчитаны коэффициенты корреляции (табл. 2).
Таблица 2 - Коэффициенты корреляции (г) между количеством соматических клеток и показателями молочной продуктивности, развития дочерей быков разных линий_
Показатель Линия быков-производителей
Вис Бек Айдиал Рефлекшн Соверинг
Удой, кг 0,120 0,031
Содержание в молоке: жира, % -0,230 0,327
кг 0,063 0,113
белка, % 0,060 -0,014
кг 0,122 0,029
Живая масса, кг -0,320 -0,037
Коэффициент молочности, кг 0,205 -0,185
В итоге были установлены слабые взаимосвязи между количеством соматических клеток и массовой долей жира у коров обеих линий, причём у коров линии Вис Бек Айдиал корреляция была отрицательной (r= -0,230), а у коров линии Рефлекшн Соверинг - положительной (r=0,327). По полученным данным достоверных коэффициентов корреляции не обнаружено.
R.R. Garcia et al. [15] выявлено, что с повышением количества соматических клеток в молоке коров происходит снижение содержания жира, лактозы и сухих веществ, однако увеличивается содержание белка. Аналогичное повышение содержания жира и белка в молоке в зависимости от количества соматических клеток наблюдалось в исследовании B.A.D. Guariglia et al. [16].
В результате анализа показателей молочной продуктивности коров-дочерей быков-производителей двух линий было установлено, что дочери быка Динара (Рефлекшн Соверинг) достоверно (P>0,95) превосходили дочерей Дубля (Вис Бек Айдиал) по удою на 1023,1 кг, количеству молочного жира на 49,3 кг, коэффициенту молочности на 261,6 кг и дочерей Курорта (Вис Бек Айдиал) по содержанию жира в молоке на 0,22 % (табл. 3).
Таблица 3 - Показатели молочной продуктивности коров-дочерей быков двух линий
Линия
Показатель Вис Бек Айдиал Рефлекшн Соверинг
Кличка быка-производителя
Дубль Курорт Формат День Динар Тейлор
Количество 10 4 11 4 6 6
дочерей, голов
Удой, кг 5003,7± 421,65* 6007,3± 490,58 5768,6± 279,12 5624,8± 501,84 6026,8± 189,22 6054,0± 442,69
Содержание в молоке: 4,05± 3,96± 4,10± 4,19± 4,18± 4,03±
жира, % 0,069 0,050* 0,049 0,086 0,082 0,022
кг 202,0± 238,1± 237,2± 235,8± 251,3± 244,1±
17,16* 20,49 13,31 23,24 3,89 18,05
белка, % 3,20± 3,14± 3,21± 3,23± 3,17± 3,16±
0,032 0,069 0,033 0,072 0,026 0,031
кг 160,3± 189,1± 185,9± 182,2± 190,7± 190,5±
13,74 17,79 10,45 18,51 6,09 12,55
Живая масса, кг 532,5± 14,50 556,3± 28,22 535,9± 6,70 535,0± 17,32 501,7± 7,17 564,0± 20,42
Коэффициент 941,9± 1095,1± 1075,1± 1052,3± 1203,5± 1089,0±
молочности, кг 110,72* 138,84 47,69 89,51 48,33 119,72
Примечание. * - P>0,95; ** - P>0,99.
Наименьшее содержание соматических клеток было выявлено в молоке дочерей быка Динара - 38,8 тыс/см3, что было ниже по сравнению с дочерьми других быков на 226,5-1309,4 тыс/см3 (рис. 2). Следует отметить, что количество соматических клеток только в молоке дочерей Динара и Курорта не превышало норму, установленную ГОСТ (400 тыс/см3); в остальных группах зафиксировано превышение нормативного показателя на 64,8-948,2 тыс/см3. Возможными причинами такого значительного превышения являются: наличие воспалительного процесса в вымени у отдельных животных в каждой группе, наследственная предрасположенность коров. Еще одной причиной повышенного количества соматических клеток в молоке и развития мастита и Emanuelson и
C. Nielsen (2017) называют неприменение дезинфицирующего средства для сосков вымени.
после доения коров
1500,0 1000,0 500,0 0,0
1348,2
886,7
464,8 553,3
Дубль Курорт Формат Вис Бек Айдиал
День Динар Тейлор Рефлекшн Соверинг
Рисунок 2 - Содержание соматических клеток в молоке коров-дочерей быков
двух линий, тыс/см3
Для определения взаимосвязей между количеством соматических клеток и показателями молочной продуктивности, развития дочерей быков были рассчитаны коэффициенты корреляции (табл. 4).
Таблица 4 - Коэффициенты корреляции (г) между количеством соматических клеток и показателями молочной продуктивности, развития дочерей быков
Линия
Показатель Вис Бек Айдиал Рефлекшн Соверинг
Кличка быка-производителя
Дубль Курорт Формат День Динар Тейлор
Удой, кг 0,404 -0,097 -0,148 0,838* 0,221 -0,455
Содержание в
молоке:
жира, % -0,465 0,016 0,162 -0,007 -0,452 0,405
кг 0,296 -0,094 -0,094 0,746 -0,125 -0,428
белка, % -0,006 -0,135 0,294 0,347 -0,683 0,303
кг 0,396 -0,127 -0,068 0,815* 0,037 -0,482
Живая масса, кг -0,372 -0,253 -0,417 0,352 -0,536 -0,924**
Коэффициент молочности, кг 0,470 -0,033 -0,029 0,719 0,376 -0,939**
Примечание. * - P>0,95; ** - P>0,99.
Обнаружено, что у дочерей быка Дня с увеличением уровня удоя коров и количества молочного белка повышается уровень соматических клеток в молоке (r=0,815-0,838; P>0,95). Полученные результаты согласуются с данными научных исследований, проведённых R.R. Garcia et al. [15].
При проведении двухфакторного дисперсионного анализа выявлено, что сила влияния быка и совместного действия двух факторов на количество соматических клеток в молоке коров-дочерей больше, чем сила влияния линии на тот же показатель - 6,4 и 6,8 % (рис. 3).
6,4
6,8
§ 6 -
I
0,1
О
0
линия
бык
линия и бык
Рисунок 3 - Сила влияния двух факторов и их совместного действия на количество соматических клеток в молоке коров
Выводы. В результате проведенных исследований не было установлено достоверного влияния генотипических факторов на содержание соматических клеток в молоке коров: сила влияния изученных факторов (линия и бык-отец) и их совместного действия составила 0,1-6,8% ^=0,03-1,37; P^0,3), следовательно, на данный показатель большее влияние оказывают паратипические факторы. Корреляция между количеством соматических клеток в молоке и показателями молочной продуктивности и развития также оказалась не достоверной. У коров анализируемых линий зафиксировано превышение требований ГОСТ 31449-2013 по содержанию соматических клеток в молоке на 128,7- 478,9 тыс/см3. У дочерей быков Дубля, Формата линии Вис Бек Айдиал, Дня, Тейлора линии Рефлекшн Соверинг превышение нормы по этому показателю было на 64,8-948,2 тыс/см3. Наименьшее количество соматических клеток в молоке отмечено у коров линии Вис Бек Айдиал (528,7 тыс/см3) и в молоке коров-дочерей быков-производителей Динара линии Рефлекшн Соверинг и Курорта линии Вис Бек Айдиал (38,8 и 265,3 тыс/см3).
1. Контроль соматических клеток молока племенных коров / Е.В. Руденко, Н.П. Русько, С.О. Шаповалов, Л.Н. Россо // Научно-технический бюллетень Института животноводства НААН Украины. 2011. № 104. С. 187-189.
2. Абрамова Н.И., Сереброва И.С. Влияние различных технологий производства молока на молочную продуктивность коров и содержание соматических клеток // Молочнохозяйственный вестник. 2015. № 4 (20). С.
3. Курак А. Коварные соматические клетки. Как держать их «в узде»? // Белорусское сельское хозяйство. 2013. № 1 (129). URL: http://agriculture.by/articles/zhivotnovodstvo/kovamye-somaticheskie-kletki.-kak-derzhat-ih-v-uzde (дата обращения 15.06.2019).
4. Effect of somatic cell count on milk yield and milk components in Holstein cows in a semi-arid climate in Brazil / J.E. da Silva, S.B.P. Barbosa, B. da S. Abreu, K.R. Santoro, E C. da Silva, A.M.V. Batista, R.L.V. Martinez // Rev. Bras. SaCde Prod. Anim. 2018. V.19. No.4. P.391-402. DOI: 10.1590/S1519-99402018000400004 391.
5. Иолчиев Б.С., Закопайло B.A., Романова Е.В. Содержание соматических клеток в молоке коров в зависимости от их генотипа // Вестник РУДН, серия Агрономия и животноводство. 2009. № 2. С. 55-60.
6. Сычева О. В. Научно-практическое обоснование основных факторов, формирующих качество молока-сырья в современном производстве: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Ставрополь, 2008. 47 с.
БИБЛИОГРАФИЯ
7-12.
7. Закопайло В.А. Характеристика генетических факторов, влияющих на содержание соматических клеток в молоке коров: дис. ... канд. биол. наук. Москва, 2011. 104 с.
8. Характеристика коров разного возраста по содержанию в молоке соматических клеток / Ф.А. Гафаров, Л.А. Ибатуллина, Ф.М. Гафарова, Д.У. Лутфрахманова // Аграрная наука: поиск, проблемы, решения: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Волгоград: ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2015. Т. 1. С. 259-261.
9. Суллер И.Л. Селекция крупного рогатого скота молочных пород. СПб., 2012. 139 с.
10. Hunt A. How to Understand Bull Proofs. 2017. URL: http://www.thebullvine.com/ genetic-evaluation-system/how-to-understand-bull-proofs/ (дата обращения 01.07.2019).
11. Анализ состояния и перспективы улучшения генетического потенциала крупного рогатого скота молочных пород: науч. аналит. обзор / В.Ф. Федоренко, Н.П. Мишуров, Т.Е. Маринченко, А.И. Тихомиров. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2019. С. 72.
12. Борисенко Е.Я., Баранова К.В., Лисицын А.П. Практикум по разведению сельскохозяйственных животных. 3.е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1984. 256 с.
13. Плохинский Н.А. Биометрия. 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1970. 369 с.
14. Ефимова Л.В. Применение компьютерной программы «Пакет анализа для биометрической обработки зоотехнических данных» в животноводстве: метод. указания. ФГБНУ Красноярский НИИЖ. Красноярск, 2015. 52 с.
15. Relationship between somatic cell counts and milk production and composition in Jersey cows / R.R. Garcia, V.B. Maion, K.M. de Almeida, E.H. Walter de Santana, M.R. Costa, R. Fagnani, A. Ludovico // Rev. Salud Anim. 2015. Vol. 37. No. 3. P: 137-142.
16. Effect of the somatic cell count on physicochemical components of milk from crossbred cows / B.A.D. Guariglia, P.A. dos Santos, L. de Souza AraOjo, C.I. Giovannini, R.B.S. Neves, E.S. Nicolau, M.A.P.da Silva // African Journal of Biotechnology. 2015. Vol. 14(17). P. 1519-1524. DOI: 10.5897/AJB2015.14540.
17. Emanuelson U., Nielsen C. Weak associations between mastitis control measures and bulk milk somatic cell counts in Swedish dairy herds // Journal of Dairy Science. 2017. Vol. 100. Iss. 8. P. 6572-6576. D0I:10.3168/jds.2016-12384.
