CC BY
17
УДК 637.12.04/.07:636
doi 10.24411/2221-0458-2020-10034
АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ МОЛОКА АБОРИГЕННОГО СКОТА
Монгуш С.Д., Бондаренко О.В.
Тувинский государственный университет, г. Кызыл
AMINO ACID COMPOSITION OF NATIVE CATTLE MILK
S.D. Mongush, O. V. Bondarenko Tuvan State University, Kyzyl
В статье представлены результаты исследования по сравнительному анализу и определению аминокислотного состава молока в разных фазах лактации аборигенного скота в условиях Республики Тыва. Отсутствие или недостаток незаменимых аминокислот в нервной и гормональной системах, особенно в гипофизе и надпочечниках, оказывает негативное влияние на обмен веществ, здоровье и репродуктивные функции. Неполноценность белка по лизину, триптофану или аргинину приводит к серьезному ухудшению репродуктивной функции. Молоко является единственным продуктом питания, который обеспечивает организм молодого млекопитающего всеми необходимыми питательными веществами, необходимыми для роста и развития растущего организма. Из основных компонентов молока (жир, белки, молочный сахар и соли) белки особенно важны в питании. Они полны, поскольку содержат все незаменимые аминокислоты, поэтому колебание числовых значений его составных частей может быть значительным при воздействии различных внешних факторов. По результатам исследований было установлено, что более высокий массовый процент аминокислот наблюдается во вторую фазу лактации в следствии чего было более полноценным и имеет высокую биологическую ценность на 3,59%.
Ключевые слова: природно-климатическая зона; аборигенный скот; молоко; белок; аминокислотный состав; незаменимые аминокислоты; заменимые аминокислоты
The article presents the results of a study on comparative analysis and determination of the amino acid composition of milk in different phases of lactation of native cattle in the conditions of the Republic of Tuva. The absence or lack of essential amino acids in the nervous and hormonal systems, especially in the pituitary and adrenal glands, has a negative impact on metabolism, health and reproductive functions. Protein deficiency in lysine, tryptophan or arginine leads to a serious
deterioration of reproductive function. Milk is the only food that provides the body of a young mammal with all the necessary nutrients necessary for the growth and development of a growing organism. Of the main components of milk (fat, protein, milk sugar and salt), proteins are especially important in nutrition. They are full, because they contain all the essential amino acids, so the fluctuation in the numerical values of its component parts can be significant under the influence of various external factors. According to the results of research, it was found that a higher mass percentage of amino acids is observed in the second phase of lactation, as a result of which it was more complete and has a high biological value of 3.59%.
Keywords: natural and climatic zone; native cattle; milk; protein; amino acid composition; essential amino acids; interchangeable amino acids
Аминокислоты обладают свойствами кислот и оснований, о чем свидетельствует их химическая структура. Они в своей молекуле имеют основные и кислотные группы [1]. К основным белкам молока относятся казеин, альбумин и глобулин: кроме белков, в молоке имеется некоторое незначительное количество других азотистых соединений. Количество аминокислот в белках разное и достигает двадцати и больше.
Водные растворы аминокислот реагируют нейтрально. Водные растворы аминокислот, в которых две кислотные группы попадают на одну основную группу, реагируют кислотно. Наконец, водные растворы тех аминокислот, в которых две основные группы попадают в одну кислотную группу, имеют щелочную реакцию. Молочные белки, особенно казеин, являются кислыми и часто называют казеиновой кислотой. Количество белка
колеблется от 2,8 до 4,6%, при этом казеин составляет около 82% от общего количества белка, альбумин - 12% и глобулин - 6%. Соотношение этих белков варьируется в зависимости от лактации, корма для животных и других причин: в молозиве белковые вещества гораздо важнее (их общее количество достигает до 20%).
Молочные белки полноценны, так как содержат все аминокислоты, необходимые организму [2].
Из небелковых азотосодержащих веществ в молоке встречаются мочевая кислота, мочевина, креатин, креатинин, ксантин, гипуровая кислота, пуриновые основания. Это - продукты белкового обмена, попадают в молоко из крови.
В молоке найдено немного аминокислот в свободном состоянии главную часть которых составляют триптофан, тирозин, цистин, глютаминовая кислота и другие.
Небелковые азотистые вещества включают кормовые пигменты - хлорофилл, ксантофилл и каротин. Они растворимы в жирах и придают маслу желтый цвет (особенно каротин).
Одной из важнейших характеристик потребительских свойств пищевого продукта является показатель
биологической ценности [3]. Для оценки ценности продукта используются различные общепринятые методы, один из которых представляет собой сравнение между составом незаменимых аминокислот белка данного продукта и
соответствующим аминокислотным
составом так называемого идеального белка. Этот метод называется аминокислотной оценкой. В связи с этим изучение содержания аминокислот и определение полезности молочных белков местного автохтонного скота в Республике Тыва с использованием современных методов анализа является актуальным и имеет практическое значение для животноводства.
Целью исследований было изучение аминокислотного состава белков молока местного аборигенного скота Республики Тыва в зависимости от фазы лактации.
Материалы и методы исследования. Научно-хозяйственный опыт был проведен с отбором экспериментальных групп, которые были сформированы из животных,
выращенных в одинаковых условиях кормления, ухода и содержания, были аналогами по возрасту в количестве 15 животных. Анализ аминокислотного состава проводился на анализаторе аминокислот ВЭЖХ хроматографом «Stayer»; Биологическую ценность (I) рассчитывали по формуле I = E / N, как соотношение незаменимых (E) и взаимозаменяемых (N) аминокислот.
Отбор проб молока для исследования производили в конце первой фазы лактации (продуцирования молозива) - на 7-8-й день после отела; на вторую фазу (продуцирования нормального молока) - на 3-й месяц лактации; и третью фазу (продуцирования старо дойного молока) -перед запуском коров.
Было протестировано 7 незаменимых аминокислот (кроме триптофана) и 9 незаменимых аминокислот. Аминокислотный показатель молочных белков определяли на основании расчетов с учетом содержания белка в молоке.
Статистическую количественную обработку данных проводили с использованием пакетов программ «Statistica 6.0» и «Microsoft Office Excel 2007», качественные переменные описывали с использованием абсолютных и относительных частот (%).
Результаты исследований. Роль и значение аминокислот молока в жизни
человека трудно переоценить. Отсутствие или дефицит незаменимых аминокислот через нервную и гормональную системы, особенно через гипофиз и надпочечники, отрицательно влияет на обмен веществ, здоровье и репродуктивные функции. Неполноценность белка по лизину, триптофану или аргинину приводит к серьезным нарушениям репродуктивной функции. Нередко наблюдается развитие дегенеративных изменений в яичниках, нарушение полового цикла, атрофия яичек, аспермия, некроз клеток. Атрофия гипофиза и его гонадотропных клеток, зародышевого эпителия и эндокринной ткани гонад может наблюдаться при острой нехватке диеты гистидина, треонина, фенилаланина и метионина. Низкое потребление
триптофана, которое приводит к использованию резервов тканей, приводит к функциональным нарушениям яичников и может привести к бесплодию. Производители, особенно молодые, растущие тела, чувствительны к дефициту аргинина. [4].
При дефиците лизина всасывание кальция, фосфора, магния и железа снижается, рост костей, использование каротина и витамина А прерываются, а у птиц наблюдаются депигментация и потеря оперения. Существуют изменения вкусовых рецепторов, которые приводят к искажению вкуса (недостаток триптофана), анемии (недостаток лизина, метионина,
триптофана, гистидина, фенилаланина) и ожирению печени (недостаток метионина и цистина). Кроме того, при недостатке метионина, цистина, лизина и триптофана отмечается потеря блеска, огрубление, сухость и истончение линии роста волос (даже облысение и облысение). Недостаток метионина и цистина приводит к развитию мышечной дистрофии. Лизин и метионин в большинстве случаев являются первыми ограничивающими аминокислотами [5, 6].
Результаты сравнительного анализа и изучения свойств содержания аминокислот в молоке аборигенного скота Республики Тыва и соотношения незаменимых и незаменимых аминокислот на разных этапах лактации представлены в таблице (1, 2).
Аминокислота, масс. % Фазы лактаций
I II III
Лизин 0,204 ± 0,009 0,308 ± 0,004 0,181 ± 0,015
Метионин 0,151 ± 0,011 0,285 ± 0,009 0,176 ± 0,008
Треонин 0,091 ± 0,006 0,144 ± 0,003 0,078 ± 0,007
Валин 0,165 ± 0,010 0,215 ± 0,007 0,194 ± 0,003
Изолейцин 0,160 ± 0,011 0,232 ± 0,003 0,159 ± 0,010
Лейцин 0,227 ± 0,014 0,322 ± 0,002 0,222 ± 0,017
Таблица 1 - Содержание аминокислот в молоке коров по фазам лактации (п-10)
Фенилаланин 0,119 ± 0,008 0,195 ± 0,001 0,128 ± 0,009
Гистидин 0,077 ± 0,011 0,10 ± 0,001 0,057 ± 0,007
Аргинин 0,079 ± 0,006 0,129 ± 0,005 0,10 ± 0,004
Аспарагиновая кислота 0,189 ± 0,011 0,285 ± 0,001 0,19 ± 0,001
Серин 0,162 ± 0,008 0,242 ± 0,015 0,17 ± 0,006
Глутаминовая кислота 0,71 ± 0,005 1,016 ± 0,004 0,540 ± 0,014
Глицин 0,06 ± 0,001 0,08 ± 0,002 0,05 ± 0,001
Аланин 0,09 ± 0,003 0,12 ± 0,001 0,11 ± 0,007
Тирозин 0,154 ± 0,001 0,194 ± 0,006 0,18 ± 0,008
Из данных таблиц можно прийти к выводу, что незаменимых аминокислот наибольшее количество в молоке коров во вторую фазу лактации составляет: лейцин (0,227-0,322 масс. %), лизин (0,204 - 0,308
Таблица 2 - Соотношение ам
масс. %), валин (0,165 - 0,215 масс. %), метионин (0,151 - 0,285 масс. %),(0,163-0,217), фенилаланин (0,119 - 0,195 масс. %) и изолейцин (0,160 - 0,232 масс. %).
:ислот в молоке по фазам лактации
Аминокислота, масс. % Фазы лактаций
I II III
Сумма незаменимых аминокислот 1,117 1,701 1,138
Сумма заменимых аминокислот 1,521 2,166 1,397
Сумма всех аминокислот 2,638 3,867 2,535
Соотношение незаменимые/ заменимые 0,73 0,7 0,81
Самый низкий уровень у треонина (0,091 - 0,144 масс. %), (аргинин 0,079 -0,129 масс. %), аланин 0,09 - 0,12 масс. %), глицин 0,06 - 0,08 масс. %).
По сумме незаменимых аминокислот выше показатель молока второй фазы лактации (на 0,584% по сравнению с первой, и на 0,563% с третьей фазой) или на 3,59%.
Из заменимых аминокислот наибольшая доля в составе белка молока аборигенных коров во все фазы лактации принадлежит глутаминовой и
аспарагиновой кислота, а так же серину. Наивысший показатель суммы заменимых
аминокислот также наблюдается во вторую фазу лактации.
На рисунке 1 показано соотношение незаменимых и незаменимых аминокислот в молоке на разных стадиях лактации. Данные диаграммы показывают, что наибольшее количество аминокислот наблюдается во второй фазе лактации. Также можно видеть, что в третьей фазе лактации относительное содержание кислоты приближается к показателям молока в первой фазе. Менее выраженное снижение было зафиксировано в содержании валина, аланина и тирозина.
Рисунок 1 — Динамика незаменимых и заменимых аминокислот в молоке коров в зависимости
от фазы лактации
Выводы. При тестировании аминокислотного состава молока на различных стадиях лактации у коров крупного рогатого скота в условиях Республики Тыва было обнаружено, что более высокий процент аминокислотной массы
Библиографический список
1. Родионов, Г. В. Животноводство : учебник / Г. В. Родионов, А. Н. Арилов, Ю. Н. Арылов, Ц. Б. Тюрбеев. — Санкт-Петербург : Лань, 2014. — 640 с. — ISBN 978-5-8114-1568-7 // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/44762 (дата обращения: 25.05.2020). — Режим доступа: для авториз. пользователей. — Текст: электронный.
2. Бондаренко, О. В. Молочная продуктивность аборигенного тувинского скота разных зон разведения / О. В. Бондаренко // Вестник Хакасского государственного университета имени Н. Ф. Катанова. — 2018. — № 25. — С. 6-7. — ISSN 2305-1256 // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/journal/issue/30965 8 (дата обращения: 25.05.2020). — Режим доступа: для авториз. пользователей. — Текст: электронный.
3. Родионов, Г. В. Скотоводство : учебник / Г. В. Родионов, Н. М. Костомахин, Л. П. Табакова. — Санкт-Петербург : Лань, 2017. — 488 с. — ISBN 978-5-8114-2314-9 // Лань : электронно-библиотечная система. — URL:
наблюдается на второй фазе лактации, в результате чего оно было более полным и имеет высокую биологическую ценность 3,59%.
https://e.lanbook.com/book/90057 (дата
обращения: 11.03.2020). — Режим доступа: для авториз. пользователей. —
Текст: электронный.
4. Монгуш, С . Д. Молочная продуктивность местного аборигенного скота по первой лактации / С. Д. Монгуш, Е. К. Красовна. -Текст : непосредственный. // Сборник материалов международной научно-практической конференции, посвященной 20-летнему юбилею Тувинского государственного университета. - 2015. - С. 128.
5. Монгуш, С. Д. Химический состав молока аборигенного тувинского скота разных зон разведения / С. Д. Монгуш, О. В. Бондаренко. - Текст : непосредственный // Главный зоотехник. - 2017. -№ 12. - С. 1521.
References
1. Rodionov G. V. Zhivotnovodstvo : ucheb-nik [Animal Husbandry: textbook]. Saint-Petersburg, LAN Publ., 2014, 640 p. ISBN 978-5-8114-1568-7. [online] LAN electronic library system. Available at:
https://e.lanbook.com/book/44762 (In Russian)
2. Bondarenko O.
V. Molochnaja produktivnost' aborigennogo tuv inskogo skota raznyh zon razvedenija [Dairy productivity of native Tuvan cattle of different breeding
zones]. Vestnik Hakasskogo gosudarstvennogo universiteta im.
N.F. Katanova [Jounal of Khakass State University named after N. F. Katanov]. 2018, no. 25, pp. 6-7. ISSN 2305-1256. [online] LAN electronic library system. Available at: https://e.lanbook.com/journal/issue/309658. Access for authorized users'. (In Russian)
3. Rodionov G.V., Kostomahin N.M., Tabakova L. P. Skotovodstvo : uchebnik [Animal Husbandry]. Saint-Petersburg, Lan', 2017, 488 p. [online] Lan'. Available at: https://e.lanbook.com/book/90057 (access date: 11.03.2020). (In Russian)
4. Mongush S
. D., Krasnova E.K. Molochnaja produktivnost' mestnogo aborigennogo skota po pervoj laktacii [Milk Productivity of local aboriginal cattle of the first
lactation]. Sbornik materialov mezhdunarodnoj nauchno-
prakticheskoj konferencii, posvjashhennoj 20-letnemu jubileju Tuvinskogo gosudarstvennogo universiteta [Collection of works on International Scientific-Practical Conference dedicated to the 20th anniversary of Tuvan State University]. 2015, p. 128. (In Russian)
5. Mongush S.
D., Bondarenko O.V. Himicheskij sostav molok a aborigennogo tuvinskogo skota raznyh zon raz vedenija [Chemical composition of Tuvan aboriginal cattle milk in different areas of breeding]. Glavnyj zootehnik, 2017, no. 12, p. 15-21. (In Russian)
Монгуш Саяна Даржааевна - кандидат сельскохозяйственный наук, доцент кафедры «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», Тувинский государственный университет, г. Кызыл, e-mail: [email protected]
Бондаренко Ольга Викторовна - старший преподаватель кафедры «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», Тувинский государственный университет, г. Кызыл, e-mail: [email protected]
Sayana D. Mongush - Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor at the Department of Technology of Production and Processing of Agricultural Products, Tuvan State University, Kyzyl, e-mail: [email protected]
Olga V. Bondarenko - Senior Lecturer at the Department of Technology of Production and Processing of Agricultural Products, Tuvan State University, Kyzyl, e-mail: [email protected]
Статья поступила в редакцию 24.03.2020
